Question

實驗室有一瓶漂白粉，某研究性學習小組欲探究該漂白粉的成分，現進行如下實驗：
【原理分析】
工業上制取漂白粉是用氯氣與石灰乳反應制得，請寫出工業上制取漂白粉的化學方程式：

 

．漂白粉久置會變質，請寫出該漂白粉變質的化學方程式：

 

，2HClO

光照  .

2HCl+O₂↑．
【提出假設】
假設1：該漂白粉未變質，含CaCl₂、Ca（ClO）₂；
假設2：該漂白粉部分變質，含

 

；
假設3：該漂白粉全部變質，含CaCl₂、CaCO₃．
【設計實驗方案】請設計實驗驗證假設2是否正確，并填寫下表中空格．
限選實驗試劑：蒸餾水、1mol?L^-1鹽酸、品紅溶液、澄清石灰水、NaOH稀溶液．

實驗步驟	預期現象與結論
步驟I：取少量樣品于一支試管中，向其中加入適量             ，塞上帶導管的單孔塞，將導管另一端插入盛有足量              的試管中
步驟II：

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：實驗設計題

分析：【原理分析】：氯氣與石灰乳反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，據此寫出反應的化學方程式；漂白粉的主要成分為次氯酸鈣，次氯酸鈣與空氣中二氧化碳反應生成次氯酸，次氯酸見光容易分解，導致漂白粉失效；
【提出假設】：根據假設1和假設3判斷假設2的內容；
【設計實驗方案】：判斷假設2是否成立，關鍵判斷變質的漂白粉中是否含有Ca（ClO）₂、CaCO₃，步驟Ⅱ加入稀鹽酸，通過澄清石灰水鑒別是否含有碳酸鈣；步驟Ⅱ利用次氯酸的漂白性判斷是否含有次氯酸，從而判斷是否含有次氯酸鈣．

解答： 解：【原理分析】：工業上制取漂白粉是用氯氣與石灰乳反應制得，反應的化學方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
漂白粉的有效成分為次氯酸鈣，次氯酸鈣與空氣中二氧化碳、水反應生成碳酸鈣、次氯酸，次氯酸見光分解導致漂白粉失效，反應的化學方程式為：Ca（ClO）₂+H₂O+CO₂═CaCO₃↓+2HClO、2HClO

光照  .

2HCl+O₂↑，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；Ca（ClO）₂+H₂O+CO₂═CaCO₃↓+2HClO；
【提出假設】：根據假設1和假設3可知，假設2應該為：該漂白粉部分變質，含CaCl₂、Ca（ClO）₂、CaCO₃，
假設2：CaCl₂、Ca（ClO）₂、CaCO₃；
【設計實驗方案】驗證假設2是否正確的方法為：步驟I：取少量樣品于一支試管中，向其中加入適量1 mol?L^-1鹽酸，塞上帶導管的單孔塞，將導管另一端插入盛有足量澄清石灰水的試管中，若有氣體放出且能使澄清石灰水變渾濁，則假設2可能成立；若無氣體放出，則假設2不成立；
步驟II：向步驟I反應后的溶液中滴入幾滴品紅溶液，振蕩，若品紅溶液褪色，且步驟I中有氣體放出，則假設2成立；若品紅溶液不褪色，則假設2不成立，
故答案為：

實驗步驟	預期現象與結論
步驟I：1 mol?L-1鹽酸    澄清石灰水	若有氣體放出且能使澄清石灰水變渾濁，則假設2可能成立；若無氣體放出，則假設2不成立
步驟II：向步驟I反應后的溶液中滴入幾滴品紅溶液，振蕩	若品紅溶液褪色，且步驟I中有氣體放出，則假設2成立；若品紅溶液不褪色，則假設2不成立

．

點評：本題考查了物質性質實驗方案的設計方法，題目難度中等，正確分析題干信息明確實驗原理為解答關鍵，注意掌握漂白粉的組成、漂白粉的制取原理，試題側重考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．