Question

【題目】某化學興趣小組學生設計了制取KClO3和氯水的實驗（裝置如下圖所示），并進行相關性質的探究。

請按要求回答下列問題：

(1)請在D處方框內畫出所需裝置，并標注試劑名稱__________________。

裝置A中發生反應的離子方程式：__________________；當產生2.24mL（標準狀況）Cl2時，轉移電子數目為_____________________。

(2) B中反應的離子方程式：_________________。該小組學生深入研討后將B和C裝置對調了位置，這樣做的優點是__________________。

(3)制取實驗結束后，取出上圖B中試管，經__________、過濾、洗滌、干燥，得晶體樣品。

另取上圖C中氯水樣品，進行如下實驗，請分析：

①在少量樣品中滴入幾滴石蕊溶液后的現象是________________。

②測定其中所含氯元素的總量；在一定量試樣中加入足量的H2O2溶液，充分反應后加熱除去過量的H2O2，冷卻，在加入足量的硝酸銀溶液，經系列操作后，稱取沉淀質量。其中加入的H2O2溶液的作用是_______。

(4)欲證明相同條件下HClO的電離常數大于HCO3-，實驗方案是____________。

(5)在不同條件下KClO3可將KI氧化成I2或KIO3。該小組設計了系列實驗研究反應條件對產物的影響，其中某系列實驗數據記錄如下表（均室溫下進行）；

實驗 編號	試劑及其用量
	0.2mol·L-1kJ/mL	KClO3(s)/g	6.0mol·L-1H2SO4/mL	H2O/mL
1	1.0	0.1	0	a
2	1.0	0.1	3.0	b
3	1.0	0.1	6.0	c
4	1.0	0.1	9.0	0

①此系列實驗中a=____________。此系列實驗目的是_________________。

②為使實驗現象更加明顯，此系列實驗中還需添加的一種試劑是__________。

Answer 1

【答案】 4H++MnO2+2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O 1.204×1020 6OH-+3Cl25Cl-+ClO3-+3H2O 提高氯酸鉀的純度 冷卻結晶 溶液先變紅后褪色 將Cl2、HClO、ClO-還原為Cl- 分別測同溫同濃度的NaClO溶液、NaCO3溶液的pH 9.0 探究其他條件不變時，硫酸濃度對該反應產物的影響 淀粉溶液

【解析】(1)濃鹽酸與二氧化錳反應生成氯氣，反應的離子方程式為4H++MnO2+2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O，氯氣會污染空氣，需要用氫氧化鈉溶液吸收，D處方框內所需裝置為，標準狀況下，2.24mLCl2的物質的量為=0.0001mol，轉移電子0.0002mol，數目為1.204×1020，故答案為：；4H++MnO2+2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O；1.204×1020；

(2) B中氯氣和氫氧化鉀反應生成氯酸鉀，反應的離子方程式為6OH-+3Cl25Cl-+ClO3-+3H2O，濃鹽酸易揮發出氯化氫，氯化氫與氫氧化鉀反應生成氯化鉀，將B和C裝置對調，可以除去氯化氫，可以提高氯酸鉀的純度，故答案為：6OH-+3Cl25Cl-+ClO3-+3H2O；提高氯酸鉀的純度；

(3)制取實驗結束后，取出圖B中試管，經冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，得晶體樣品，故答案為：冷卻結晶；

①氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，樣品具有酸性和氧化性，滴入幾滴石蕊溶液，溶液先變紅后褪色，故答案為：冷卻結晶；溶液先變紅后褪色；

②樣品中含有少量的氯氣和次氯酸，在一定量試樣中加入足量的H2O2溶液，可以將籃球和次氯酸還原，故答案為：將Cl2、HClO、ClO-還原為Cl-；

(4)證明相同條件下HClO的電離常數大于HCO3-，可以分別測同溫同濃度的NaClO溶液、NaCO3溶液的pH，若碳酸鈉溶液的pH大于次氯酸鈉，則說明次氯酸的酸性大于碳酸氫根離子，故答案為：分別測同溫同濃度的NaClO溶液、NaCO3溶液的pH；

(5)①研究反應條件對反應產物的影響，由表格數據可知，總體積需要相同，故a=9.0，b=0.6，c=0.3，只,控制硫酸的濃度不同，因此實驗目的為研究反應體系中硫酸濃度對反應產物的影響，故答案為：9.0；探究其他條件不變時，硫酸濃度對該反應產物的影響；

②根據題意“在不同條件下KClO3可將KI氧化成I2或KIO3”，碘遇到淀粉能夠變成藍色，為使實驗現象更加明顯，此系列實驗中還需添加淀粉溶液，故答案為：淀粉溶液。