Question

18．18世纪70年代，瑞典化学家舍勒首先发现并制得了氯气（Cl₂），氯气是一种黄绿色、密度比空气大且有毒的气体，它能与水发生化学反应生成盐酸HCl和次氯酸（HC了），次氯酸具有强氧化性，可将某些有色物质氧化成无色物质，且变色后不能恢复原色，氯气也能与碱溶液发生化学反应，用氧气与氢氧化钙发生如下反应制取漂白粉：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．请仿照制取漂白粉的反应写出氯气通入氢氧化钠溶液中发生反应的化学方程式Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．
（1）某同学用滴管将饱和氯水（氯气的水溶液）逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中，当滴到最后一滴时，溶液红色突然褪去变成无色，请猜想溶液红色褪去变成无色的两个原因（用简要文字说明）；
①溶液中的红色物质被氯水中的次氯酸氧化褪色；②氯水中的盐酸，次氯酸中和了氢氧化钠，使溶液由碱性转变成了中性甚至酸性，酚酞试液在中性或酸性溶液中显无色．
（2）请设计一个简单的实验，探究（1）中溶液红色褪去变成无色的原因是①还是②，并作简要说明：取（1）中褪色后的无色溶液1～2mL于试管中，然后滴加过量的NaOH溶液，若溶液由无色变成红色，证明（1）中溶液红色褪去的原因是氯水中的盐酸和次氯酸中和了氢氧化钠，使溶液由碱性变为中性甚至酸性；
若溶液仍然为无色，证明（1）中溶液红色褪去的原因是氯水中的次氯酸将溶液中的红色物质氧化成无色物质．
（3）小慧同学在实验室中发现一袋包装破损的漂白粉．
【提出问题】袋中漂白粉是否失效、现有成分是什么？
【查阅资料】①漂白粉是Ca（ClO）₂、CaCl₂和Ca（OH）₂的混合物，其有效成分是次氯酸钙Ca（ClO）₂．Ca（ClO）₂可溶于水，在空气中即可发生反应：Ca（ClO）₂+H₂O+CO₂═CaCO₃+2HClO₃
②HClO：有漂白作用，如能使红墨水等的有色物质褪色；不稳定，分解生成HCl绝O₂；
③CaCl₂：易溶于水，溶液呈中性．
实验1：检验该漂白粉是否失效？
实验操作：向烧杯中加入适量漂白粉样品，加水后通入CO₂气体，再滴加一滴红墨水，发现红墨水不变色现象，该漂白粉已经变质．
【进行猜想】
猜想一：CaCO₃；   猜想二：CaCl₂和CaCO₃；
猜想三：CaCl₂和Ca（OH）₂； 猜想四：CaCl₂和CaCO₃和Ca（OH）₂
【实验记录】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量样品放入试管中，加入一定量的盐酸	有气泡出现	猜想二成立
②另取少量样品放入试管中，加入适量水，静置后向上层清液中滴加 碳酸钠溶液	产生变色沉淀
③另取少量样品放入试管中，加入适量水，静置后向上层清液中滴加 酚酞试液	酚酞试液不变色

【实验反思】
（1）猜想一肯定是不正确的，理由是因为氯化钙不能和空气中的物质反应，因此固体中一定含有氯化钙．
（2）漂白粉中氢氧化钙最终可能转化为B（填序号）A、CaCl₂B、CaCO₃C、Ca（ClO）₂漂白粉应密封保存．

Answer 1

分析 氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（1）次氯酸能使某些有颜色的溶液褪色；
稀盐酸、次氯酸都能够和氢氧化钠反应；
（2）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；
（3）根据实验结论可以判断实验现象；
【实验记录】
碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠；
氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞试液变红色；
【实验反思】
氯化钙不能和空气中的物质发生化学反应；

解答 解：氯气通入氢氧化钠溶液中时，能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，发生反应的化学方程式为：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．
故填：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．
（1）溶液红色褪去变成无色的两个原因是：溶液中的红色物质被氯水中的次氯酸氧化褪色；氯水中的盐酸，次氯酸中和了氢氧化钠，使溶液由碱性转变成了中性甚至酸性，酚酞试液在中性或酸性溶液中显无色．
故填：溶液中的红色物质被氯水中的次氯酸氧化褪色；氯水中的盐酸，次氯酸中和了氢氧化钠，使溶液由碱性转变成了中性甚至酸性，酚酞试液在中性或酸性溶液中显无色．
（2）实验过程是：取（1）中褪色后的无色溶液1～2mL于试管中，然后滴加过量的NaOH溶液，若溶液由无色变成红色，证明（1）中溶液红色褪去的原因是氯水中的盐酸和次氯酸中和了氢氧化钠，使溶液由碱性变为中性甚至酸性；
若溶液仍然为无色，证明（1）中溶液红色褪去的原因是氯水中的次氯酸将溶液中的红色物质氧化成无色物质．
故填：取（1）中褪色后的无色溶液1～2mL于试管中，然后滴加过量的NaOH溶液，若溶液由无色变成红色，证明（1）中溶液红色褪去的原因是氯水中的盐酸和次氯酸中和了氢氧化钠，使溶液由碱性变为中性甚至酸性；
若溶液仍然为无色，证明（1）中溶液红色褪去的原因是氯水中的次氯酸将溶液中的红色物质氧化成无色物质．
实验操作：向烧杯中加入适量漂白粉样品，加水后通入CO₂气体，再滴加一滴红墨水，发现红墨水不变色，该漂白粉已经变质．
故填：红墨水不变色．
【实验记录】如下表所示：

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量样品放入试管中，加入一定量的盐酸	有气泡出现	猜想二成立
②另取少量样品放入试管中，加入适量水，静置后向上层清液中滴加碳酸钠溶液	产生白色沉淀
③另取少量样品放入试管中，加入适量水，静置后向上层清液中滴加酚酞试液	酚酞试液不变色

【实验反思】
（1）猜想一肯定是不正确的，理由是因为氯化钙不能和空气中的物质反应，因此固体中一定含有氯化钙．
故填：因为氯化钙不能和空气中的物质反应，因此固体中一定含有氯化钙．
（2）漂白粉中氢氧化钙最终可能转化为碳酸钙；
漂白粉暴露在空气中容易变质，因此应该密封保存．
点评：故填：B；密封．

点评 本题考查了如何探究物质的性质和变化规律，了解酸碱指示剂及其性质，学会猜想和实验验证的方法．