题目内容
【题目】某化学兴趣小组用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水并进行有关探究实验。
实验Ⅰ：制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水
(1)写出装置A实验室制取Cl2的化学方程式______。
(2)制取实验结束后，取出装置B中试管，冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、________、________。为提高氯酸钾和次氯酸钠的产率，在实验装置中还需要改进的是__________。
(3)装置C中反应需要在冰水浴中进行，其原因是_______。
实验Ⅱ：尾气处理。实验小组利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(4)吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在Cl－、OH－和SO42-。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响)。
①提出合理假设
假设1：只存在SO32-；
假设2：既不存在SO32-，也不存在ClO－；
假设3：________。
②设计实验方案，进行实验。请完成下列表格，写出相应的实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 mol· L－1 H2SO4、1 mol· L－1NaOH溶液、0.01 mol· L－1酸性KMnO4溶液、淀粉KI溶液。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1：取少量吸收液分置于A、B试管中 | |
步骤2：向A试管中滴加0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液 | (1)若溶液褪色，则假设1成 |
(2)若溶液不褪色，则假设2或3成立 | |
步骤3：__________ | _________ |
_________ |
【答案】MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O 漏斗 玻璃棒 在A和B之间添加盛有饱和NaCl的洗气装置 温度升高会生成氯酸钠 只存在ClO— 向B试管中滴加淀粉KI溶液 若溶液变蓝，则假设3成立 若溶液不变蓝，结合步骤2中的(2)则假设2成立
【解析】
(1)写出装置A实验室制取Cl2是用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水。
(2)过滤主要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、漏斗、玻璃棒；由于生成氯气时有部分浓盐酸挥发出来，因此B装置之前要将HCl除掉。
(3)氯气与氢氧化钠反应，低温下生成次氯酸钠，温度稍高生成氯酸钠。
(4)根据上面得到假设3：只存在ClO－。②根据步骤2分析得出，步骤2是验证有无亚硫酸根，而步骤三主要是验证有无次氯酸根，验证它主要用淀粉KI溶液来进行，利用次氯酸根的氧化性，碘离子的还原性生成单质碘使淀粉变蓝的性质。
(1)写出装置A实验室制取Cl2是用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，其化学方程式MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑ +2H2O。
(2)制取实验结束后，取出装置B中试管，冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、漏斗、玻璃棒。为提高氯酸钾和次氯酸钠的产率，由于生成氯气时有部分浓盐酸挥发出来，因此B装置之前要将HCl除掉，所以在实验装置中还需要改进的是在A和B之间添加盛有饱和NaCl的洗气装置，故答案为：漏斗；玻璃棒；在A和B之间添加盛有饱和NaCl的洗气装置。
(3)氯气与氢氧化钠反应，低温下生成次氯酸钠，温度稍高生成氯酸钠，因此装置C中反应需要在冰水浴中进行，其原因是温度升高会生成氯酸钠，故答案为：温度升高会生成氯酸钠。
(4)根据上面得到假设3：只存在ClO－，故答案为：只存在ClO—。
②根据步骤2分析得出，步骤2是验证有无亚硫酸根，而步骤三主要是验证有无次氯酸根，验证它主要用淀粉KI溶液来进行，利用次氯酸根的氧化性，碘离子的还原性生成单质碘使淀粉变蓝的性质。因此步骤3为向B试管中滴加淀粉KI溶液，预期现象及结论为若溶液变蓝，则假设3成立；若溶液不变蓝，结合步骤2中的(2)则假设2成立，故答案为：向B试管中滴加淀粉KI溶液；若溶液变蓝，则假设3成立；若溶液不变蓝，结合步骤2中的(2)则假设2成立。
