Question

【題目】氯酸鉀在工業上具有廣泛的應用，某研究性學習小組利用下圖所示的實驗裝置制備氯酸鉀。回答下列問題：

（1）KClO3中氯元素的化合價是______。

（2）①實驗裝置依次連接的合理順序為B→____→___→____。

②檢驗裝置B氣密性的方法是___________________。

③D中所盛試劑是____________。

④實驗結束后，取出A中裝置冷卻結晶、過濾、洗滌。檢驗洗滌干凈的操作為_____。

（3）工業上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制備高效、低毒的消毒劑ClO2，該反應的離子方程式為_________。

（4）上述實驗中多余的氯氣可以通入水中制備飽和氯水，該實驗小組欲測定新制飽和氯水中氯元素的總量。回答下列問題：

①次氯酸的電子式為_______。

②根據下列資料，為該小組設計一個可行的實驗方案（不必描述操作過程的細節）： 。

資料：ⅰ．次氯酸會破壞酸堿指示劑；

ⅱ．次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物質還原成Cl－。

Answer 1

【答案】

（1）+5（1分）

（2）①DAC（2分）

②關閉分液漏斗活塞，將導管插入盛水的燒杯中，用酒精燈微熱圓底燒瓶，若燒杯中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，導管有水柱生成即可證明裝置氣密性良好（2分）

③飽和食鹽水（1分）

④取最后一次洗滌液少許于試管中，滴入適量的硝酸酸化的硝酸銀溶液，如果不產生白色沉淀說明沉淀洗滌干凈（2分）

（3）2ClO3－+SO32－+2H+＝2ClO2↑+SO42－+H2O（2分）

（4）①（2分）

②量取一定量的試樣，加入足量H2O2溶液，加熱除去過量H2O2，冷卻，再加入足量硝酸銀溶液，稱量沉淀質量（或其他合理答案）（2分）

【解析】

試題分析：

（1）根據正負價代數和為0可知KClO3中氯元素的化合價是+5價。

（2）①生成的氯氣中含有氯化氫，因此和氫氧化鉀反應之前需要除去氯化氫。另外氯氣有毒需要尾氣處理，則裝置的連接順序是BDAC。

②根據裝置結構可知檢驗氣密性的方法是：關閉分液漏斗活塞，將導管插入盛水的燒杯中，用酒精燈微熱圓底燒瓶，若燒杯中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，導管有水柱生成即可證明裝置氣密性良好。

③根據以上分析可知D中所盛試劑是飽和食鹽水。

④沉淀表面含有吸附的氯離子，所以檢驗是否洗滌干凈的操作為：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴入適量的硝酸酸化的硝酸銀溶液，如果不產生白色沉淀說明沉淀洗滌干凈。

（3）KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下生成ClO2，根據原子守恒和電子得失守恒可知反應的離子方程式為2ClO3－+SO32－+2H+＝2ClO2↑+SO42－+H2O。

（4）①次氯酸是共價化合物，因此次氯酸的電子式為。

②由于次氯酸會破壞酸堿指示劑，因此實驗設計時不用酸堿指示劑，可以利用氯水的強氧化性，向該溶液中加入足量H2O2溶液，發生氧化還原反應產生Cl－，H2O2被氧化變為O2，然后加熱除去過量的H2O2，冷卻，再加入足量硝酸銀溶液，發生沉淀反應形成AgCl沉淀，稱量沉淀質量可根據物質的元素組成確定其中含有的氯元素質量 。