Question

某學生對SO₂與漂粉精的反應進行實驗探究：

操作	現象
取適量漂粉精固體，加入100mL水	部分固體溶解，溶液略有顏色
過濾，測漂粉精溶液的pH	pH試紙先變藍，后褪色
	液面上方出現白霧； 稍后，出現渾濁，溶液變為黃綠色； 稍后，產生大量白色沉淀，黃綠色褪去

 
（1）寫出C1₂和Ca(OH)₂制取漂粉精的化學方程式                               ；   
（2）向水中持續通入SO₂，未觀察到白霧。推測現象i的白霧由HCl小液滴形成，進行如下實驗：
a.用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化；
b.用酸化的AgNO₃溶液檢驗白霧，產生白色沉淀。
①實驗a目的是                                        ；
②由實驗a、b不能判斷白霧中含有HC1，理由是                                      ；
（3）將A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1，無明顯變化。取上層清液，加入BaC1₂溶液，產生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質是        ；
②用離子方程式解釋現象iii中黃綠色褪去的原因：                                   。
（4）測定漂粉精有效成分的質量分數。稱取2.000 g漂粉精于錐形瓶中，加水溶解，調節溶液的pH，以淀粉為指示劑，用0.2000 mol·L^-1 KI溶液進行滴定，溶液出現穩定淺藍色時為滴定終點。反應原理為：3C1O^-+ I^- ="=" 3C1^－+ IO₃^-
IO₃^- + 5I^－+ 3H₂O ="=" 6OH^-+ 3I₂
實驗測得數據如下表所示。

滴定次數	1	2	3
KI溶液體積/mL	19.98	20.02	20.00

 
該漂白粉中有效成分的質量分數為                         。

Answer 1

（1）2Cl₂+2Ca(OH)₂=CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O
（2）①驗證Cl₂存在②與硝酸酸化的AgNO₃產生的白色沉淀也可能是Ag₂SO₄或Ag₂SO₃
（3）①CaSO₄ ②SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^- （4）42.90%(4分，數據對且符合有效數字要求)

試題分析：（1）Cl₂和Ca（OH）₂生成氯化鈣、次氯酸鈣與水；（2）①反應中生成Cl₂，用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧中是否Cl₂，排除Cl₂干擾；②白霧中含有SO₂，可以被硝酸氧化為硫酸，故SO₂可以使酸化的AgNO₃溶液產生白色沉淀；（3）①A瓶中混合物過濾、洗滌得沉淀X，向X中加入稀HC1，無明顯變化，不含CaSO₃。取上層清液，加入BaC1₂溶液，產生白色沉淀，說明有SO₄^2-。故X中含有的物質是CaSO₄；②iii中黃綠色褪去的原因是SO₂還原了Cl₂的原因：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；（4）根據反應原理可知3~2KI，平均消耗KI為20.00mL，為20.00×10^-3×0.2000mol=4.000mol，即漂白粉含6.000×10^-3mol Ca(C1O)₂，即0.8580g，故該漂白粉中有效成分的質量分數為42.90%。