题目

题型：不详难度：来源：

已知Cl₂和碱溶液在不同条件下，得到的产物不同。某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。（3Cl₂+6KOHKClO₃+5KCl+3H₂O ）

图中：A为氯气发生装置；B的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；C的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；D的试管里加有紫色石蕊试液。请填写下列空白：
（1）制取氯气时，在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰，通过             (填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式为                   。需要向烧瓶中加碎瓷片吗？           （选填：“需要”、“不需要”）。
（2）反应结束后，烧瓶里的溶液          。
A一定显酸性；B可能显酸性，也可能为中性；C只有氧化性；D只有还原性；E既有氧化性又有还原性
（3）反应完毕，B试管中有少量晶体析出，经冷却后，有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是      (填编号字母)；从B的试管中分离出该晶体必须用到的玻璃仪器有                              。

（4）该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低，可能的一种原因是Cl₂中含有HCl气体。对此问题可以通过改进实验装置的方法进行避免。方法是                           。
（5）实验中可观察到D的试管里溶液的颜色由紫色先变为_________色，最终变为________色。
（6）C装置中反应完毕的现象是______________________________________________。
（7）请在装置图方框中画出缺少的实验装置，并注明试剂。

答案

分液漏斗（1分）；MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O（2分）（化学式错误、未配平无分。掉、错反应条件；掉、错关键箭头；等号用成箭头或可逆符号；合计扣1分。此标准下同）。不需要（1分）（所有选填，必须遵守试题说法，否则不给分，例如本空填“不”不给分。此标准下同）
（2）AE（2分）（全对得2分，对而不全得1分，其余不得分）
（3）M（1分）；漏斗（或普通漏斗、三角漏斗）、玻璃棒（不能写为玻棒）、烧杯（或小烧杯）（1分）   （全对才能得1分）
（4）在A、B装置之间加一个盛饱和食盐水的试管（或洗气瓶、试剂瓶）（2分）（位置1分、试剂1分。独立采分。某点错，不影响另一点得分。位置：A后或B前不得分。试剂：饱和必须有，NaCl可以是其它溶解度较大的盐酸盐。）
（5）红（1分）；无（1分） （6）C中试管上部空间充满黄绿色气体（1分，其他合理答案给分）
（7）①试剂为强碱溶液（浓度不作要求）（1分）。②导管要通入液面至少1/3，太浅不可 ③ 是一个敞口体系。（1分）（①和②③分开采分，彼此不牵连。②③错一条，则第2分不给。）

解析

试题分析：（1）向烧瓶中加热浓盐酸，需要借助于分液漏斗。在加热的条件下二氧化锰氧化浓盐酸生成氯气，反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；由于在反应中二氧化锰不溶于水，以固体的形式存在，因此反应中不需要再加热碎瓷片。
（2）由于在反应过程中浓盐酸的浓度逐渐降低，而二氧化锰不能氧化稀盐酸，所以反应结束后盐酸一定剩余，溶液显酸性。同时反应中还生成氯化锰具有还原性。而溶液中的氢离子还具有氧化性，所以答案选AE。
（3）冷却后有大量晶体析出，这说明该物质的溶解度受温度的影响较大。且溶解度随温度的升高而增大，所以符合条件的曲线是M。从溶液中分离出固体的操作是过滤，需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
（4）由于氯化氢极易溶于水，氯气在水中的溶解度较小，所以要除去氯气中的氯化氢气体，可以通入到盛有饱和食盐水的洗气瓶中，即正确做法是在A、B装置之间加一个盛饱和食盐水的洗气瓶。
（5）氯气溶于水生成盐酸与次氯酸。溶液显酸性，则石蕊试液变为红色。又因为次氯酸还具有强氧化性，能漂白酸碱指示剂，因此溶液最终变为无色。
（6）在冰水浴中氯气与氢氧化钠溶液的反应很慢，且氯气在水中的溶解度很小，所以C装置中反应完毕的现象是C中试管上部空间充满黄绿色气体。
（7）氯气有毒，需要尾气处理，一般用氢氧化钠溶液吸收，则实验装置图为。