Question

【題目】某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一　制取氯酸鉀和氯水

利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過程需要的主要玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、________________________。

（2）若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置，________(填“能”或 “不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。

實(shí)驗(yàn)二　氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的探究

（3）在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行)：

試管編號(hào)	1	2	3	4
0.20 mol·L－1 KI/mL	1.0	1.0	1.0	1.0
KClO3(s)/g	0.10	0.10	0.10	0.10
6.0 mol·L－1 H2SO4/mL	0	3.0	6.0	9.0
蒸餾水/mL	9.0	6.0	3.0	0
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>__________________________________________。

②若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。

實(shí)驗(yàn)三　測(cè)定飽和氯水中氯元素的總量

（4）該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案：使用下圖裝置，加熱15.0 mL 飽和氯水試樣，測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是______________________________________。

(不考慮實(shí)驗(yàn)裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因)

(5)根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案(不必描述操作過程的細(xì)節(jié))： ______________。

資料：i.次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑；

ii.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl－。

Answer 1

【答案】 漏斗 能 研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響 ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O 因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案無法測(cè)定試樣含氯總量 量取一定量的試樣，加入足量的H2O2溶液，待反應(yīng)完全加熱除去過量的H2O2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀質(zhì)量

【解析】試題分析：（1）制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。根據(jù)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)操作過程使用的儀器可知：在該實(shí)驗(yàn)操作過程需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管；

（2）Cl2與熱的KOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氯酸鉀和氯化鉀及水，與冷的KOH發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的在KCl、KClO和水。因此若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置，可以除去Cl2中的混有的雜質(zhì)HCl氣體，減少氯氣溶解對(duì)反應(yīng)造成的溶液顯酸性的不利影響，故能提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。

（3）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：KI、KClO3的物質(zhì)的量不變，改變的只有硫酸的體積和水的多少，二者的和相等，及硫酸的濃度不同，而溶液的體積相同。可見該實(shí)驗(yàn)研究的目的就是研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響；

②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是硫酸溶液沒有加入，即硫酸的濃度是0，可以進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，比較硫酸不同濃度的影響。

③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色，證明產(chǎn)生了I2；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式為ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。

（4）該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為：使用右圖裝置，加熱15.0ml飽和氯水試樣，測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行，主要原因是在溶液中存在Cl2的重新溶解及HClO分解產(chǎn)生HCl和氧氣等。

（5）由于次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)不用酸堿指示劑，可以利用氯水的強(qiáng)氧化性，向該溶液中加入足量的足量的H2O2溶液，發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生Cl-，H2O2被氧化變?yōu)?/span>O2，然后加熱除去過量的H2O2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，發(fā)生沉淀反應(yīng)形成AgCl沉淀，稱量沉淀質(zhì)量可根據(jù)物質(zhì)的元素組成確定其中含有的氯元素的質(zhì)量。