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.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,反應為2HClO=2HCl+O2↑.某瓶HClO溶液放置一段時間后,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的化學方程式Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO.
(3)有一包長時間放置的漂白粉,想知道該漂白粉是否變質(zhì),某同學設計了下列探究實驗.
【提出問題】長時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
【實驗探究】限選試劑及儀器,鹽酸、石灰水、品紅溶液、試管、帶導管的單孔塞.
實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論
①取少量樣品于試管中,
加入足量的稀鹽酸,塞上帶導管的單孔塞,把導管插入另一盛有澄清石灰水的試管中
有氣體產(chǎn)生,
氣體使石灰水變渾濁.

猜想2成立
②在上述反應后試管中加少量
品紅溶液

品紅溶液褪色
(4)現(xiàn)有實驗后的HCl與CaCl2的混合溶液,為了分析混合溶液中HCl和CaCl2的質(zhì)量分數(shù),設計了如圖實驗方案:

【實驗數(shù)據(jù)】上述實驗中100g混合溶液與mg溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為10.6%的Na2CO3溶液恰好完全反應后,共記錄了兩組實驗數(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)實驗設計及有關數(shù)據(jù)進行分析與計算:
(1)m=200.
(2)上述實驗中100g混合溶液與mg溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為10.6%的Na2CO3溶液恰好完全反應,經(jīng)過濾后所得“濾液”中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少?(不考慮過濾中的損失,計算結果保留到小數(shù)點后一位.)

分析 (1)次氯酸分解生成了鹽酸,鹽酸屬于強酸,因此溶液的pH減小;
(2)次氯酸鈣能和稀鹽酸反應生成氯化鈣和次氯酸;
(3)該漂白粉未變質(zhì),固體成分為CaCl2、Ca(ClO)2;該漂白粉部分變質(zhì),固體成分為CaCl2、Ca(ClO)2、CaCO3;該漂白粉全部變質(zhì),固體成分為CaCl2、CaCO3
(4)碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳,和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,根據(jù)反應的化學方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進行相關方面的計算和判斷.

解答 解:(1)某瓶HClO溶液放置一段時間后,次氯酸分解生成了鹽酸,溶液的酸性增強,pH減。
故填:減。
(2)漂白粉中的次氯酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和次氯酸,加入鹽酸反應的化學方程式為:Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO.
故填:Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO.
(3)【猜    想】
猜想1:該漂白粉未變質(zhì),成分不變,因此固體成分為CaCl2、Ca(ClO)2
猜想2:該漂白粉部分變質(zhì),一部分次氯酸鈣和空氣中的水、二氧化碳反應生成了碳酸鈣,因此固體成分為CaCl2、Ca(ClO)2、CaCO3
猜想3:該漂白粉全部變質(zhì),全部的次氯酸鈣和空氣中的水、二氧化碳反應生成了碳酸鈣,因此固體成分為CaCl2、CaCO3
故填:CaCl2、Ca(ClO)2、CaCO3
【實驗探究】實驗方案如下表所示:

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論
①取少量樣品于試管中,加入足量的稀鹽酸,塞上帶導管的單孔塞,把導管插入另一盛有澄清石灰水的試管中有氣體產(chǎn)生,
氣體使石灰水變渾濁.

猜想2成立
②在上述反應后試管中加少量品紅溶液品紅溶液褪色
(4)【實驗數(shù)據(jù)】
(1)設和稀鹽酸反應的碳酸鈉質(zhì)量為x,生成的氯化鈉質(zhì)量為y,和氯化鈣反應的碳酸鈉質(zhì)量為m,反應生成的氯化鈉質(zhì)量為n,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑   Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
 106                  117             44        106                   100         117
  x                     y               4.4g        m                    10g          n
$\frac{106}{x}$=$\frac{117}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$,$\frac{106}{m}$=$\frac{100}{10g}$=$\frac{117}{n}$,
x=10.6g,y=11.7g,m=10.6g,n=11.7g,
碳酸鈉溶液的質(zhì)量為:(10.6g+10.6g)÷10.6%=200g,因此m=200,
故填:200.
(2)經(jīng)過濾后所得“濾液”中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為:$\frac{11.7g+11.7g}{200g+100g-4.4g-10g}$×100%=8.2%,
答:過濾后所得“濾液”中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為8.2%.

點評 合理設計實驗,科學地進行實驗、分析實驗,是得出正確實驗結論的前提,因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗,為學好化學知識奠定基礎.

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