Question

【題目】在實(shí)驗(yàn)室里可用下圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)。

圖中：①為氯氣發(fā)生裝置；②的試管里盛有15 mL 30% KOH溶液，并置于熱水浴中；③的試管里盛有15 mL 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(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

（1）制取氯氣時(shí)，在燒瓶中先加入一定量的二氧化錳固體，再通過__________（填寫儀器名稱）向燒瓶中加入適量的____________（填寫試劑名稱）。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_________________________。

（2）為除去氯氣中混有的雜質(zhì)氣體，可在①和②之間安裝盛有__________（選填字母編號(hào)）的凈化裝置。

a. 堿石灰 b. 飽和食鹽水 c. 濃硫酸 d. 飽和碳酸氫鈉溶液

（3）③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________。比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件，可以初步得到的結(jié)論是：_____________________。

（4）反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，②的試管中有大量晶體析出，圖中符合該晶體溶解度隨溫度變化規(guī)律的曲線是___________（選填字母）；從②的試管中分離該晶體的操作是___________ （填寫實(shí)驗(yàn)操作名稱）。

（5）實(shí)驗(yàn)中可觀察到④的試管中溶液顏色會(huì)發(fā)生變化：最初溶液由紫色變?yōu)?_______，隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色，是因?yàn)榘l(fā)生了反應(yīng)______________（寫化學(xué)方程式）。

（6）一定量的氫氣在過量氯氣中燃燒，所得的混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液恰好完全吸收，測(cè)得溶液中含有NaClO的物質(zhì)的量為0.0500mol。所得溶液中Cl-的物質(zhì)的量為______mol。

Answer 1

【答案】分液漏斗 濃鹽酸 b Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 反應(yīng)物的溫度和濃度有可能會(huì)影響產(chǎn)物的類型 M 過濾 紅色 Cl2+H2OHCl+HClO 0.25

【解析】

該實(shí)驗(yàn)的目的是制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)，①是制取氯氣的裝置；②是制取氯酸鉀裝置；③是制取次氯酸鈉裝置；④是驗(yàn)證氯水的漂白性；⑤是氯氣的尾氣處理裝置。

（1）實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣用的二氧化錳固體和濃鹽酸，其中濃鹽酸裝在分液漏斗中進(jìn)行滴加便于控制濃鹽酸的加入量以此控制反應(yīng)地進(jìn)行，濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成氯氣和氯化錳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2NA，故答案為：分液漏斗；濃鹽酸；

；

（2）制取氯氣時(shí)需要加熱，濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，而氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，可以使用飽和食鹽水，既除去HCl又降低氯氣在水中的溶解度，即選用b，故答案為：b；

（3）③是制取次氯酸鈉裝置，反應(yīng)原理為15 mL8%NaOH溶液在冰水浴中與氯氣反應(yīng)生成次氯酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件有兩個(gè)不同點(diǎn)：制取溫度不同，制取制取氯酸鉀需要較高溫度，制取次氯酸鈉需要較低溫度，制取時(shí)堿的濃度也不同，取氯酸鉀需要濃度較大的堿，制取次氯酸鈉需要濃度較小的堿，故答案為：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；反應(yīng)物的溫度和濃度有可能會(huì)影響產(chǎn)物的類型；（4）因反應(yīng)完畢后將試管②冷卻會(huì)析出大量晶體，這說明析出的氯酸鉀晶體的溶解度隨溫度的降低而降低，因此溶解度曲線M符合，從溶液中分離出固體的方法是過濾，故答案為：M；過濾；

（5）試管④中盛的是紫色石蕊試液，因?qū)⒙葰馔ㄈ牒髸?huì)發(fā)生如下反應(yīng)Cl2＋H2OHCl＋HClO，而生成的HCl和HClO均為一元酸使溶液顯酸性，所以溶液由紫色變?yōu)榧t色，同時(shí)由于生成的HClO具有強(qiáng)氧化性，能將有機(jī)色質(zhì)氧化為無色物質(zhì)，因此變紅的溶液由逐漸退為無色；當(dāng)溶液中的有機(jī)色質(zhì)――石蕊消耗沒時(shí)，在繼續(xù)通入氯氣，將會(huì)使溶液達(dá)到飽和而成為飽和氯水，此時(shí)溶液的顏色為淺黃綠色，故答案為：紅色；Cl2＋H2OHCl＋HClO；

（6）所得溶液中為NaCl和NaClO的混合物，根據(jù)電荷守恒可知n（Na+）=n（Cl-）+n（ClO-），
則n（Cl-）=n（Na+）-n（ClO-）=0.3mol-0.05mol=0.25mol，故答案為：0.25。