20.漂白粉的主要成分為次氯酸鈣[Ca(ClO)
2]和氯化鈣,既可用作漂白劑,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+CO
2+H
2O=CaCO
3↓+2HClO;HClO是一種酸性比鹽酸弱的酸,不穩(wěn)定,易分解生成HCl和一種常見的單質(zhì)氣體.HClO具有漂白性,能使品紅等有色物質(zhì)褪色.
【漂白粉制取的研究】
有人提出可以利用海水(含NaCl)和石灰石為原料制取漂白粉,該方法流程如下:
(1)HClO在常溫下分解,反應(yīng)為2HClO=2HCl+O
2↑.某瓶HClO溶液放置一段時間后,溶液的pH減。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”或“不變”).
(2)⑤中的反應(yīng)是2Ca(OH)
2+2Cl
2═CaCl
2+Ca(ClO)
2+2X,X的化學式為H
2O,其中Ca(ClO)
2中氯元素的化合價為+1.
(3)實際工業(yè)生產(chǎn)中,反應(yīng)⑤的反應(yīng)物Ca(OH)
2最好用石灰乳,(填“飽和石灰水”或“石灰乳”)并不斷攪拌.
【定性研究】
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(shè)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CaCl
2、Ca(ClO)
2;
猜想2:該漂白粉部分變質(zhì),固體成分為CaCl
2、Ca(ClO)
2、CaCO
3;
猜想3:該漂白粉全部變質(zhì),固體成分為CaCl
2、CaCO
3.
【實驗探究】
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論 |
取少量樣品于試管中,滴加足量的稀鹽酸. | 有氣體產(chǎn)生,氣體使石灰水變渾濁. | 猜想2成立 |
在上述反應(yīng)后的試管中加少量品紅溶液. | 紅色變淺或消失. |
【定量研究】
已知漂白粉有效成分能與濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)Ca(ClO)
2+4HCl═CaCl
2+2Cl
2↑+2H
2O,某同學通過查閱資料,設(shè)計一個最簡單的實驗,測定漂白粉有效成分的質(zhì)量分數(shù).
【資料】Cl
2能溶于水,但在飽和食鹽水中的溶解性非常。畬嶒灄l件下Cl
2的密度為3.17g/L.氯化氫氣體易溶于水.
【實驗探究】
(4)甲同學準確稱取0.5g漂白粉樣品,檢查裝置氣密性后裝入圖A中,進行實驗.實驗結(jié)束后,量筒內(nèi)收集到89.6mL食鹽水.據(jù)此計算,此樣品中有效成分的質(zhì)量分數(shù).(寫出計算過程,結(jié)果精確到0.1%)
(5)在讀取量筒的刻度數(shù)時,應(yīng)注意①視線與凹液面最低點應(yīng)齊平;②裝置內(nèi)氣體應(yīng)恢復(fù)至室溫;③B、C兩儀器內(nèi)的液面應(yīng)齊平.
(6)實驗結(jié)束后,同學們發(fā)現(xiàn),此裝置存在著明顯的不足:ABC(填序號)
A沒有考慮到鹽酸占據(jù)的體積對測定結(jié)果的影響.
B沒有考慮到殘留在導(dǎo)管中的液體和導(dǎo)管本身的體積對測定結(jié)果的影響.
C沒有考慮到氯氣中可能混有的二氧化碳氣體對測定結(jié)果的影響
D沒有考慮到氯氣中可能混有的氯化氫氣體對實驗結(jié)果的影響.