题目内容
【题目】下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置，根据要求回答下列问题：
(1)若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，应选用发生装置_____，用方程式表示制取氯气的反应原理是______。
(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，试完成并配平下列离子方程式：
____MnO42-＋____Cl－＋____H＋===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____________。
(3)若选用Ⅳ为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用________溶液浸湿，其作用是____________。
(4)若选用Ⅴ为氯气收集装置，则氯气应从__________口通入。用化学方法检验氯气收集满了的方法是_______。
(5)科学家经研究发现NaClO2可用于制取自来水消毒剂ClO2。在一定条件下，将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2。还原产物为_____，当消耗标准状况下1.12L Cl2 时，制得ClO2_____g。
【答案】Ⅰ MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O 2 10 16 2 5 8H2O 氢氧化钠 防止氯气逸出污染空气 A 将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满 NaCl 6.75
【解析】
（1）根据反应物的状态及反应条件确定反应装置；二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，注意二氧化锰和浓盐酸反应但不与稀盐酸反应；
（2）分析反应中元素化合价变化，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒配平方程式；
（3）氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与碱反应可以用氢氧化钠溶液吸收；
（4）氯气密度大于空气密度，应选择向上排气法收集，氯气具有氧化性能氧化碘离子生成单质碘；
（5）得到电子的元素生成的物质是还原产物，根据元素的化合价变化计算。
（1）二氧化锰和浓盐酸的反应是固液混合加热型，所以选择Ⅰ装置；在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）高锰酸钾与浓盐酸不需要加热即可制备氯气，反应中KMnO4→MnCl2，Mn元素化合价由+7降低为+2，共降低5价，HCl（浓）→Cl2，Cl元素化合价由-1价升高为0价，共升高为2价，化合价升降最小公倍数为10，故KMnO4的系数为2，Cl2的系数为5，再根据原子守恒配平其它物质的系数，配平后的方程式为2MnO4-+16H++10Cl-＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（3）氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与碱反应可以用氢氧化钠溶液吸收，所以若选用Ⅳ为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用氢氧化钠溶液浸湿，其作用是吸收过量氯气，防止空气污染；
（4）氯气密度大于空气密度，应选择向上排气法收集，若选用Ⅴ为氯气收集装置，应长进短出，即从A口入；氯气具有氧化性能氧化碘离子生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝，所以可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，即将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满；
（5）反应物氯气中氯元素化合价从0价降低到－1价，得到1个电子，氯气是氧化剂，所以还原产物是NaCl。NaClO2中氯元素化合价从+3价升高到+4价，失去1个电子，因此当消耗标准状况下1.12L Cl2即0.05mol时，根据电子得失守恒可知可制得ClO2的质量是0.05mol×2×67.5g/mol＝6.75g。
【题目】某小组研究NaClO溶液与KI溶液的反应，实验记录如下：
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ |
| ⅰ．溶液变为浅黄色 ⅱ．溶液变蓝 |
Ⅱ |
| ⅰ．溶液保持无色 ⅱ．溶液不变蓝，溶液的pH=10 |
【资料】：碘的化合物主要以I和IO3的形式存在。酸性条件下IO3不能氧化Cl，可以氧化I。ClO在pH<4并加热的条件下极不稳定。
（1）0.5 mol·L1 NaClO溶液的pH＝11，用离子方程式表示其原因：______。
（2）实验Ⅰ中溶液变为浅黄色的离子方程式是______。
（3）对比实验Ⅰ和Ⅱ，研究实验Ⅱ反应后“溶液不变蓝”的原因。
① 提出假设a：I2在碱性溶液中不能存在。设计实验Ⅲ证实了假设a成立，实验Ⅲ的操作及现象是______。
② 进一步提出假设b：NaClO可将I2氧化为IO3。进行实验证实了假设b成立，装置如下图，其中甲溶液是______，实验现象是______。
（4）检验实验Ⅱ所得溶液中的IO3：
取实验Ⅱ所得溶液，滴加稀硫酸至过量，整个过程均未出现蓝色，一段时间后有黄绿色刺激性气味的气体产生，测得溶液的pH＝2。再加入KI溶液，溶液变蓝，说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3。
① 产生的黄绿色气体是______。
② 有同学认为此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3，理由是______。欲证明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3，改进的实验方案是______。
③ 实验Ⅱ中反应的离子方程式是______。
【题目】硼酸三甲酯用作柠檬类水果的熏蒸剂。实验室合成硼酸三甲酯的原理及装置如下：
硼酸三甲酯 | 甲醇 | |
溶解性 | 与乙醚、甲醇混溶，能水解 | 与水混溶 |
沸点/℃ | 68 | 64 |
硼酸三甲酯与甲醇混合物的共沸点为54℃ | ||
Na2B4O7·10H2O+2H2SO4+16CH3OH
2NaHSO4+4[(CH3O)3B+CH3OH]+17H2O
实验步骤如下：
①在圆底烧瓶中加入44.8g甲醇和19.1gNa2B4O7·10H2O (硼砂，式量为382)，然后缓慢加入浓H2SO4并振荡;加热烧瓶中的液体;通过分馏柱回流一段时间。
②先接收51~55℃的馏分,再接收55~60℃的馏分。
③将两次馏分合并，加入氯化钙进行盐析分层，上层为硼酸三甲酯，分离。
④精馏得高纯硼酸三甲酯19.2g。
回答下列问题：
（1）图中仪器a的名称为____________;直形冷凝管冷却水应从____________(填“b”或“c”)接口进入。
（2）本实验加热方式为____________，优点是____________。
（3）加入氯化钙盐析分层的主要目的是____________。
（4）U型管中P2O5的作用是_____________________________________。
（5）步骤④的仪器选择及安装都正确的是____________ (填标号)，应收集____________℃的馏分。
（6）本次实验的产率是____________。