题目内容
【题目】在实验室中可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。图中:
①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过_________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有____________(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是_____________。反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是_________(填写实验操作名称)。
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:_______________________。
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化:紫色→______→_______→黄绿色
【答案】分液漏斗 B 碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同 M 过滤 Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 红色 无色
【解析】
(1)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应,结合氯气中含有的杂质分析判断;
(2)在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,溶质的溶解度随温度的降低而降低;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,结合溶液显酸性和强氧化性分析判断。
(1)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应,所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶,因此通过分液漏斗向烧瓶中加入适量的浓盐酸。生成氯气混有HCl气体,根据氯气难溶于饱和氯化钠溶液,HCl易溶于水,可用饱和食盐水除杂,故答案为B;
(2)根据题中信息可知,在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,二者反应的浓度和温度都不相同,反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出,说明溶质的溶解度随温度的降低而降低,只有M符合,不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠,二者在水中溶解且电离,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的H+使石蕊变成红色,次氯酸具有强氧化性,将石蕊氧化为无色物质,反应后如继续通入氯气,氯气微溶于水,则为氯气的溶液,溶液呈黄绿色,所以实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化:紫色→红色→无色→黄绿色。
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