Question

小华洗衣服时，发现一瓶刚过期的漂白液．他对漂白液的漂白原理和该漂白液是否还有漂白作用产生了疑问．于是将其带到学校，在老师的指导下，与小组同学一起展开探究．
【查阅资料】
①制取漂白液的原理：Cl₂+2NaOH═NaClO+NaCl+H₂O，其中有效成分是NaClO；
②漂白液的漂白原理：NaClO在空气中很快发生反应：2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO生成的HClO能使有色布条褪色；
③HClO不稳定，易分解，分解后丧失漂白作用．
【提出问题】刚过期的漂白液是否失效？
【实验探究】该小组的实验报告如表：

实验操作	实验现象	实验结论
取适量该漂白液放入烧杯中，再放入有颜色的布条		该漂白液已完全失效

小组同学对失效后漂白液的主要成分很感兴趣，提出以下猜想并作进一步探究．
【提出猜想】猜想Ⅰ：有NaCl
猜想Ⅱ：有NaCl、Na₂CO₃
猜想Ⅲ：有NaCl、Na₂CO₃、NaOH
【设计方案】
小组同学经过讨论，认为用足量的稀盐酸就可以验证猜想

 

是否成立．为验证另两位同学的猜想，他们设计了如表方案：

实验步骤	预期实验现象	实验目的或预期结论
步骤①；取少量该漂白液于试管中，加入   ，静置，观察	产生白色沉淀	目的：
步骤②：取上层清液于试管中，加入   ，观察		结论： 猜想   成立；否则，另一猜想成立．

最后，他们综合小组同学的设计，经实验得出了结论
（2）为测定某纯碱样品（含少量氯化钠杂质）中碳酸钠的含量，取12g样品放入烧杯中，加入100g稀盐酸，恰好完全反应．经测定，所得溶液常温下为不饱和溶液，其质量为107.6g（产生的气体全部逸出）．试计算稀盐酸中溶质的质量分数．

Answer 1

考点：药品是否变质的探究,实验探究物质的组成成分以及含量,有关溶质质量分数的简单计算,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）【实验探究】根据题目信息可知，NaClO可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO，HClO能使有色物质如有色布条，所以可以根据布条是否褪色来完成解答；
【设计方案】根据碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体进行分析；
步骤①根据氯化钙溶液可以和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，可以据此解答该题；
步骤②氢氧化钠溶液可以使酚酞变红，可以据此解答该题．
（2）根据题中的数据结合质量守恒定律进行计算．

解答：解：[实验探究]根据题目信息可知，NaClO可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO，HClO能使有色物质如有色布条，所以若观察到有色布条不褪色则说明该漂白液已完全失效；
[设计方案]
碳酸钠可以和盐酸反应生成气体，而猜想Ⅰ中没有碳酸钠，所以用足量的稀盐酸就可以验证猜想Ⅰ是否成立．
步骤①氯化钙溶液可以和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，且碳酸钠溶液可以使酚酞试液变红，为了防止碳酸钠干扰步骤②的实验，所以加入氯化钙溶液来验证并除去碳酸钠；
步骤②氢氧化钠溶液可以使酚酞变红，所以若观察到溶液变成红色，则证明猜想Ⅲ成立．
（2）根据质量守恒定律可知，生成的二氧化碳气体质量为：100+12-107.6=4.4g，
设反应中消耗的纯盐酸为x，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
        73            44
         x            4.4g
       

73

x

=

44

4.4g

        x=7.3g
所以稀盐酸中溶质的质量分数为：

7.3

100

×100%=7.3%．
故答案为：（1）[实验探究]

实验操作	实验现象	实验结论
取适量该漂白液与烧杯中，放入有色布条	布条没有明显变化	该漂白液已完全失效

[设计方案]Ⅰ；

实验步骤	预期实验现象	实验目的或预期结论
步骤①；取少量该漂白液于试管中，加入足量的CaCl2溶液，静置，观察	产生白色沉淀	目的： 　验证并除去Na2CO3
步骤②：取上层清液于试管中，滴入无色酚酞试液，观察	试液变红	结论： 　猜想Ⅲ成立

（2）7.3%．

点评：在解此类题时，首先分析题中的反应原理，然后将题中信息和课本知识的联系，看清每步操作的目的或反应实质即可较快解答．