Question

3．某研究性学习小组的成员经过学习得知，Cl₂与H₂O发生下列化学反应：Cl₂+H₂O═HCl+HClO，并且HClO具有比Cl₂更强的氧化性．为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验．先观察氯水的外观，然后用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中，边滴边振荡，观察现象，发现溶液的红色逐渐褪去而得到无色溶液．请回答下列问题：
（1）写出新制饱和氯水中含有氯元素的粒子Cl₂、HCl（或Cl^-）、HClO．
（2）若不再进行更多的实验，请说明能快速判断氯水中含有Cl₂的主要依据氯水显浅黄绿色．
（3）根据预测，实验中溶液红色褪去的原因可能有两种，请用简要的文字说明：
①HCl中和了NaOH；
②HClO氧化了酚酞．
（4）他们要通过实验进一步探究溶液红色褪色的原因究竟是上述中的①还是②，在此之前先做了实验预案的设计．请简述实验的方法、现象和结论：取适量无色溶液于洁净的试管中，加2滴氢氧化钠溶液，振荡，观察现象，若溶液呈现红色，则证明溶液红色褪去的原因是①不是②；若溶液仍为无色，则证明溶液红色褪去的原因是②不是①．

Answer 1

分析 （1）根据氯气和水反应的方程式确定含氯元素的粒子；
（2）氯气的颜色是黄绿色，根据氯水的颜色判断是否含有氯气；
（3）含有酚酞的红色NaOH溶液，利用氯水中含有盐酸和次氯酸来分析；
（4）对褪色的溶液，若再加碱，恢复红色，则褪色是酸碱中和的原因；若再加碱，仍为无色，则是HClO的强氧化性的原因使溶液红色褪去．

解答 解：（1）因氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸为强酸完全电离，次氯酸为弱酸部分电离，所以饱和氯水中含有氯元素的粒子为Cl₂、Cl^-、HClO、ClO^-，
故答案为：Cl₂、Cl^-、HClO、ClO^-；
（2）因氯气为黄绿色气体，氯水为浅黄绿色，则氯水显浅黄绿色能证明氯水中含有Cl₂，
故答案为：氯水显浅黄绿色；
（3）因碱遇酚酞变红，氯水中有盐酸，盐酸与碱发生中和反应，HCl中和了NaOH，则红色褪去，氯水中还有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，HClO氧化了酚酞而使红色褪色，
故答案为：HCl中和了NaOH；HClO氧化了酚酞；
（4）对褪色的溶液，取试管内的无色溶液3mL盛于另一支洁净的试管中，再向试管内滴加2滴NaOH溶液振荡后发现恢复红色，则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②；
若再加碱，仍为无色，则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①．
故答案为：取适量无色溶液于洁净的试管中，加2滴氢氧化钠溶液，振荡，观察现象，若溶液呈现红色，则证明溶液红色褪去的原因是①不是②；若溶液仍为无色，则证明溶液红色褪去的原因是②不是①．

点评 本题为实验探究习题，同时考查氯水的成分、氯气、次氯酸的性质，明确溶液显红色和红色褪去的可能性是解答本题的关键，难度不大，注重了基础知识的考查．