Question

在實驗室里可用如圖1所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)．
圖1中：①為氯氣發(fā)生裝置；②的試管里盛有15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；③的試管里盛有15mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的試管里加有紫色石蕊試液；⑤為尾氣吸收裝置．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br/>
（1）裝置①是氯氣發(fā)生裝置，蒸餾燒瓶中盛放MnO₂固體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
（2）如果實驗室中MnO₂用完了，則下列物質(zhì)可能可以用來代替MnO₂制Cl₂的是：______．（已知氧化性強弱順序為：NaBiO₃＞PbO₂＞MnO₂＞Na₂O₂＞FeCl₃）
A．NaBiO₃　　 B．FeCl₃　　 C．PbO₂　　 D．Na₂O₂
（3）比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件，二者的差異是：①______； ②______．
（4）反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，②的試管中有大量晶體析出．如圖2中符合該晶體溶解度曲線的是______（填寫編號字母）；從②的試管中分離出該晶體的方法是______（填寫實驗操作名稱）．
（5）根據(jù)④的試管里紫色石蕊試液的顏色變化可否證明氯氣的強氧化性______．為什么？______．
（6）若②的試管溶液中不但有KClO₃生成還有KClO生成，且二者的物質(zhì)的量之比為1：2，則該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為：______．

Answer 1

解：（1）在加熱的條件下，二氧化錳把濃鹽酸氧化，生成氯氣，
反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）已知氧化性強弱順序為：NaBiO₃＞PbO₂＞MnO₂＞Na₂O₂＞FeCl₃，則可選用NaBiO₃、PbO₂，
由于過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，與氯氣反應(yīng)，不能選用，氯化鐵氧化性比氯氣弱，不能用于制備氯氣，
故答案為：A、C；
（3）根據(jù)題中信息可知，在加熱條件下，氯氣與濃KOH溶液反應(yīng)生成氯酸鉀，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉，二者反應(yīng)的濃度和溫度都不相同，
故答案為：①制取溫度不同；②制取時堿的濃度也不同；
（4）反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，②的試管中有大量晶體析出，說明溶質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而降低，只有M符合，不溶性固體與液體的分離常采用過濾的方法，
故答案為：M；過濾；
（5）氯氣溶于水生成次氯酸和鹽酸，因為次氯酸具有強氧化性，能把石蕊試液氧化而褪色，不能證明氯氣的強氧化性，
故答案為：不可；石蕊溶液褪色的是因為HClO的強氧化性而不是Cl₂；
（6）若②的試管溶液中不但有KClO₃生成還有KClO生成，且二者的物質(zhì)的量之比為1：2，設(shè)生成1molKClO₃，
2molKClO．則失去電子數(shù)目為1×（5-0）+2×（1-0）=7，氯氣被還原生成KCl，則應(yīng)得到7mol電子，生成7molKCl，5Cl₂+10KOHKClO₃+2KClO+7KCl+5H₂O，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為7：3，
故答案為：7：3．
分析：（1）在加熱的條件下，二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水；
（2）用來代替MnO₂制Cl₂的物質(zhì)應(yīng)具有強氧化性，注意不能和氯氣反應(yīng)生成其它物質(zhì)；
（3）在加熱條件下，氯氣與濃KOH溶液反應(yīng)生成氯酸鉀，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉；
（4）溶質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而降低；
（5）氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸的氧化性比氯氣強；
（6）根據(jù)氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等計算．
點評：該題是中等難度的試題，試題綜合性強，難易適中，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計能力．該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確及靈活運用知識解決實際問題的能力．