题目内容

【题目】某化学兴趣小组用下面所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水并进行探究实验。

实验Ⅰ.制取氯酸钾(KClO3)、次氯酸钠、氯水

(1)写出装置A实验室制取Cl2的化学反应方程式_________________________

(2)制取实验结束后,取出装置B中的试管,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、________、________。

(3)写出B中制备氯酸钾(KClO3)的方程式____________________

(4)装置C中反应需要在冰水浴中进行,其原因是_____________________________

资料:SO2是一种酸性氧化物,与CO2相似,2NaOH(过量)+SO2=Na2SO3+H2O ,SO32-是还原性很强的离子,在溶液中与氧化性强的离子不能大量共存,易被氧化成SO42—。

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。

(5)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和

请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中的CO2的影响)。

①提出合理假设:

假设1:只存在;

假设2:既不存在也不存在ClO-;

假设3:______________________________。

②设计实验方案,进行实验。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂:3mol·L-1 H2SO4、1mol·L-1 NaOH溶液、0.01mol·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成立

(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 3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O 温度高,会发生副反应,生成高价的NaClO3盐杂质 只有ClO— 操作:向试管B中加入KI溶液,震荡,再加入淀粉溶液。 若溶液变蓝色,则有ClO—;若不变蓝,则没有ClO—

【解析】

(1)装置A中用二氧化锰与浓盐酸共热制取Cl2;

(2)根据过滤、洗涤等操作分析仪器;

(3)氯气与浓氢氧化钾在加热条件下生成氯酸钾、氯化钾、水;

(4)氯气与碱反应放热,温度升高,有可能生成氯酸钠;

(5)①氯气与氢氧化钠可能生成次氯酸钠;②根据所限制实验试剂和SO32-、ClO-的性质, HClO具有氧化性,选择淀粉、KI溶液,证明ClO-的存在;H2SO3具有还原性,选择具有强氧化性高锰酸钾溶液,证明SO32-的存在。

(1)装置A中二氧化锰与浓盐酸共热制取Cl2,反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;

(2)实验结束后,取出装置B中的试管,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;

(3)氯气与浓氢氧化钾在加热条件下生成氯酸钾、氯化钾、水,反应方程式是3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O;

(4)温度较高时生成氯酸盐,C装置制备次氯酸钠,故用冷水浴;

(5)①氯气与氢氧化钠可能生成次氯酸钠,假设3:只有ClO—;

②步骤2检验SO32-的存在,则步骤3应检验ClO-的存在,操作:向试管B中加入KI溶液,震荡,再加入淀粉溶液,结论:若溶液变蓝色,则有ClO—;若不变蓝,则没有ClO—。

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