题目内容

14．漂白粉的主要成分为次氯酸钙[Ca（ClO）2]和氯化钙，既可用作漂白剂，又可用作消毒剂．漂白粉中有效成分是[Ca（ClO）2]，漂白的原理是：Ca（ClO）2在空气中发生反应
Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO；HClO是一种酸性比盐酸弱的酸，不稳定，易分解生成HCl和一种常见的单质气体．HClO具有漂白性，能使品红等有色物质褪色．
【漂白粉制取的研究】
有人提出可以利用海水（含NaCl）和石灰石为原料制取漂白粉，该方法流程如图1：

（1）⑤中的反应是2Ca（OH）2+2Cl2═CaCl2+Ca（ClO）2+2X，X的化学式为H2O，其中Ca（ClO）2中氯元素的化合价为+1．
（2）实际工业生产中，反应⑤的反应物Ca（OH）2最好用石灰乳，（填“饱和石灰水”或“石灰乳”）并不断搅拌．
【定性研究】
有一包长时间放置的漂白粉，想知道该漂白粉是否变质，某同学设计了下列探究实验．
【提出问题】长时间放置的漂白粉是否变质？
【猜    想】
猜想1：该漂白粉未变质，固体成分为CaCl2、Ca（ClO）2；
猜想2：该漂白粉部分变质，固体成分为CaCl2、Ca（ClO）2 CaCO3；
猜想3：该漂白粉全部变质，固体成分为CaCl2、CaCO3．
【实验探究】
实验操作实验现象实验结论
①取少量样品于试管中，滴加足量的稀盐酸．有气体产生，气体使石灰水变浑浊．
猜想2成立
②在上述反应后的试管中加少量品红溶液．红色变浅或消失．
【定量研究】
已知漂白粉有效成分能与浓盐酸发生如下反应Ca（ClO）2+4HCl═CaCl2+2Cl2↑+2H2O，某同学通过查阅资料，设计一个最简单的实验，测定漂白粉有效成分的质量分数．
【资料】Cl2能溶于水，但在饱和食盐水中的溶解性非常小．实验条件下Cl2的密度为3.17g/L．
【实验探究】
（3）甲同学准确称取0.5g漂白粉样品，检查装置气密性后装入如图2A中，进行实验．实验结束后，量筒内收集到89.6mL食盐水．据此计算，此样品中有效成分的质量分数．（写出计算过程，计算过程中，保留3位小数，结果精确到0.1%）

（4）在读取量筒的刻度数时，应注意①视线与凹液面最低点应齐平；②装置内气体应恢复至室温；③B、C两仪器内的液面应齐平．
（5）实验结束后，同学们发现，此装置存在着明显的不足：ABC（填序号）
A没有考虑到盐酸占据的体积对测定结果的影响．
B没有考虑到残留在导管中的液体和导管本身的体积对测定结果的影响．
C没有考虑到氯气中可能混有的二氧化碳气体对测定结果的影响
D没有考虑到氯气中可能混有的氯化氢气体对实验结果的影响．

分析 【漂白粉制取的研究】
化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；
化合物中元素的化合价代数和为零；
氢氧化钙的溶解度很小；
【实验探究】
碳酸钙能够稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
次氯酸能使品红试液褪色；
【实验探究】
盐酸占据的体积、残留在导管中的液体和导管本身的体积、氯气中可能混有的二氧化碳气体等对测定结果会产生影响．

解答 解：【漂白粉制取的研究】
（1）由2Ca（OH）2+2Cl2═CaCl2+Ca（ClO）2+2X和质量守恒定律可知，每个X中含有2个氢原子和1个氧原子，X是水，水的化学式可以表示为H2O；
设氯元素的化合价为x，
根据题意有：（+2）+x×2+（-2）×2=0，
x=+1；
（2）实际工业生产中，因为石灰乳中比石灰水中含有更多的氢氧化钙，所以反应⑤的反应物Ca（OH）2最好用石灰乳并不断搅拌．
故填：H2O；+1；石灰乳．
【实验探究】
实验操作、实验现象和实验结论如下表所示：

实验操作实验现象实验结论
①取少量样品于试管中，滴加足量的稀盐酸．有气体产生，气体使石灰水变浑浊．
猜想2成立
②在上述反应后的试管中加少量品红溶液．红色变浅或消失．
【实验探究】
（3）设Ca（ClO）2的质量为y，
反应产生氯气的质量为：3.17g/L×0.0896L=0.284g，
Ca（ClO）2+4HCl═CaCl2+2Cl2↑+2H2O，
  143                 142
   y                 0.284g
$\frac{143}{y}$=$\frac{142}{0.284g}$，
y=0.286g，
此样品中有效成分的质量分数为：$\frac{0.286g}{0.5g}$×100%=57.2%，
（4）在读取量筒的刻度数时，应注意①视线与凹液面最低点应齐平；②装置内气体应恢复至室温；③B、C两仪器内的液面应齐平；
（5）此装置存在着明显的不足是：没有考虑到盐酸占据的体积对测定结果的影响，没有考虑到残留在导管中的液体和导管本身的体积对测定结果的影响，没有考虑到氯气中可能混有的二氧化碳气体对测定结果的影响．
故答案为：57.2%；B、C两仪器内的液面应齐平；ABC．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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4．如图是“尾气催化转换器”将汽车尾气中有毒气体转变为无毒气体的微观示意图．○、●分别代表不同的原子．下列说法错误的是（　　）
A．此反应有单质生成
B．催化剂在化学反应中性质不变
C．图中发生的反应中，一定有元素的化合价发生改变
D．参加反应的两种分子的个数比为1：1
5．化合物W（不含结晶水）的溶解度曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．W的溶解度为60g
B．将80gW溶液从t2℃降至t1℃析出W的质量为15g
C．t1℃时200g15%的W溶液蒸发掉60g水，溶液恰好达到饱和
D．t2℃时，向50g水中加入40gW，得到溶液质量为80g
2．将4.0gCu-Zn合金粉末放到盛有10g稀硫酸的烧杯中，恰好完全反应．过滤、称量滤液的质量（实验操作中物质损失忽略不计）．相关实验数据如下：
           反应前物质的质量/g反应后物质的质量/g
Cu-Zn合金稀硫酸滤液
4.01011.89
（相对原子质量：Zn-65    H-1      S-32     O-16    Cu-64）
（1）Cu-Zn合金属于金属材料（填“金属”或“有机合成”）
（2）过滤所得的滤液中的溶质化学式为ZnSO4；
（3）若不考虑该合金中除Cu、Zn以外其他成分，请计算原Cu-Zn合金中Zn质量．
（4）滤液中溶质的质量分数为多少？（计算要写出必要的过程）
9．如图为某化工企业生产流程示意图，有关说法正确的是（　　）
A．③中氩气（Ar）作反应物
B．流程中的一氧化碳、钛酸亚铁和甲醇都是氧化物
C．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1
D．①中反应为2FeTiO3+6C+7Cl2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2x+2TiCl4+6CO，则x为FeCl2
19．下列各组物质的两种方法都正确的是（　　）
需区分物质方法一方法二
A．空气和氧气用带火星木条检验闻气味
B．硬水和软水观察颜色加肥皂水搅拌
C．铝丝和银丝用磁铁吸引浸入硫酸铜溶液
D．氯化钠溶液和纯碱溶液滴加酚酞试液加入稀盐酸
A．AB．BC．CD．D
6．按下列装置进行实验，能达到对应目的是（　　）
A．
    比较溶解性		B．
     检验铵盐
C．
   证明酸碱能反应		D．
    制CO2
3．以下物质由离子构成的是（　　）
A．矿泉水B．氯化钠C．金刚石D．氧气
4．比较推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（　　）
A．金刚石很硬，故石墨也很硬
B．烧碱属于碱，故纯碱也属于碱
C．合金比组成它的纯金属硬，故黄铜比纯铜硬
D．氢氧化镁可以治疗胃酸过多，故氢氧化钠也可以治疗胃酸遗多

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