Question

1．漂白粉的主要成分為次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]和氯化鈣，即可用作漂白劑，又可用作消毒劑．漂白粉中有效成分是[Ca（ClO）₂]，漂白的原理是：Ca（ClO）₂在空氣中發(fā)生反應(yīng)．Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO；HClO是一種酸性比鹽酸弱的酸，不穩(wěn)定，具有漂白性，能使品紅等有色物質(zhì)褪色．
（1）HClO在常溫下分解，反應(yīng)為2HClO=2HCl+O₂↑．某瓶HClO溶液放置一段時(shí)間后，溶液的pH減小 （填“增大”或“減小”或“不變”）．
（2）在漂白粉中滴加鹽酸，能加快漂白的速率．寫出漂白粉中加入鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca（ClO）₂+2HCl=CaCl₂+2HClO．
（3）有一包長時(shí)間放置的漂白粉，想知道該漂白粉是否變質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)．
【提出問題】長時(shí)間放置的漂白粉是否變質(zhì)？
【猜    想】
猜想1：該漂白粉未變質(zhì)，固體成分為CaCl₂、Ca（ClO）₂；
猜想2：該漂白粉部分變質(zhì)，固體成分為CaCl₂、Ca（ClO）₂、CaCO₃；
猜想3：該漂白粉全部變質(zhì)，固體成分為CaCl₂、CaCO₃．
【實(shí)驗(yàn)探究】限選試劑及儀器，鹽酸、石灰水、品紅溶液、試管、帶導(dǎo)管的單孔塞．

實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量樣品于試管中，加足量稀鹽酸，觀察到產(chǎn)生氣泡． ②在上述反應(yīng)后試管中加少量品紅溶液．觀察到品紅溶液褪色．	猜想2成立

（4）現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)后的HCl與CaCl₂的混合溶液，為了分析混合溶液中HCl和CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】實(shí)驗(yàn)共記錄了兩組數(shù)據(jù)：第①組，氣體吸收完全后，NaOH溶液質(zhì)量增加4.4g；第②組，沉淀完全后，經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得到固體的質(zhì)量為10g．根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計(jì)算：
混合溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%．（只寫結(jié)果）
混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 溶液的酸性越強(qiáng)，pH越小；
次氯酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸；
碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以計(jì)算混合溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）HClO在常溫下分解，反應(yīng)為2HClO=2HCl+O₂↑．
某瓶HClO溶液放置一段時(shí)間后，次氯酸分解生成稀鹽酸和氧氣，反應(yīng)過程中，酸性增強(qiáng)，溶液的pH減�。�
故填：減小．
（2）在漂白粉中滴加鹽酸，能加快漂白的速率，這是因?yàn)榇温人徕}和稀鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈣和次氯酸，漂白粉中加入鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（ClO）₂+2HCl=CaCl₂+2HClO．
故填：Ca（ClO）₂+2HCl=CaCl₂+2HClO．
（3）猜想1：該漂白粉未變質(zhì)，固體成分為CaCl₂、Ca（ClO）₂；
猜想2：該漂白粉部分變質(zhì)，固體成分為CaCl₂、Ca（ClO）₂、CaCO₃；
猜想3：該漂白粉全部變質(zhì)，固體成分為CaCl₂、CaCO₃．
故填：CaCl₂、Ca（ClO）₂、CaCO₃．
【實(shí)驗(yàn)探究】①取少量樣品于試管中，加足量稀鹽酸，觀察到產(chǎn)生氣泡，說明樣品中含有碳酸鈣；
②在上述反應(yīng)后試管中加少量品紅溶液，觀察到品紅溶液褪色，說明溶液中含有次氯酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成的次氯酸，進(jìn)一步樣品中含有次氯酸鈣，綜合①②可知，該漂白粉部分變質(zhì)，固體成分為CaCl₂、Ca（ClO）₂、CaCO₃，即猜想2成立，實(shí)驗(yàn)過程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量樣品于試管中，加足量稀鹽酸，觀察到產(chǎn)生氣泡． ②在上述反應(yīng)后試管中加少量品紅溶液，觀察到品紅溶液褪色．	猜想2成立

（4）設(shè)溶液中氯化氫的質(zhì)量為x，氯化鈣的質(zhì)量為y，
NaOH溶液質(zhì)量增加4.4g，說明反應(yīng)生成了4.4g二氧化碳，沉淀完全后，經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得到固體的質(zhì)量為10g，說明生成碳酸鈣的質(zhì)量是10g，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
                73                         44                      111      100
                x                          4.4g                      y        10g
$\frac{73}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$，$\frac{111}{y}$=$\frac{100}{10g}$，
x=7.3g，y=11.1g，
混合溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.3g}{100g}$×100%=7.3%，
混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{11.1g}{100g}$×100%=11.1%，
故填：7.3%；
答：混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.1%．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．