Question

7．某化學(xué)興趣小組利用如圖1實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行制取氯酸鉀和驗(yàn)證元素的非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的試驗(yàn)．

（1）B裝置中反應(yīng)的離子方程式為3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O；B裝置采用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是溫度易控，受熱均勻．
（2）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)操作過程需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管．
（3）若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置，能（填“能”或“不能”）提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率．
（4）驗(yàn)證非金屬性Cl＞I的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中溶液變藍(lán)色．該裝置不能（填“能”或“不能”）驗(yàn)證非金屬性Cl＞Br＞I．
（5）利用如圖2裝置驗(yàn)證非金屬性：C＞Si，B中加CaCO₃，C中加Na₂SiO₃溶液，A中應(yīng)該加入稀鹽酸或稀硝酸，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式CO₂+Na₂SiO₃+H₂O=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃，D裝置的作用防止倒吸．

Answer 1

分析 A裝置：用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，B裝置：盛放氫氧化鉀溶液，氯氣和熱堿反應(yīng)，生成氯酸鉀，C裝置：盛放淀粉碘化鉀溶液，氯氣與KI溶液的反應(yīng)，生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)與淀粉作用顯示藍(lán)色，D裝置：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，用盛有NaOH溶液的E裝置吸收尾氣．
（1）氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯酸鈉、氯化鈉和水；水浴加熱受熱均勻，便于控制加熱溫度；
（2）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)操作過程需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管；
（3）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣，制得的氯氣中含有氯化氫，HCl極易溶于水，能和KOH反應(yīng)生成KCl雜質(zhì)，若對(duì)調(diào)B和C裝置，可以除去氯化氫雜質(zhì)，能提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率；
（4）氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，碘遇淀粉變藍(lán)，驗(yàn)證非金屬性Cl＞I，該裝置無法證明Br＞I；
（5）B中加CaCO₃，A中液體和碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成難溶性的硅酸，球形干燥管具有防止倒吸的作用．

解答 解：A裝置：用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，B裝置：盛放氫氧化鉀溶液，氯氣和熱堿反應(yīng)，生成氯酸鉀，C裝置：盛放淀粉碘化鉀溶液，氯氣與KI溶液的反應(yīng)，生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)與淀粉作用顯示藍(lán)色，D裝置：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，用盛有NaOH溶液的E裝置吸收尾氣．
（1）實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯氣與熱的KOH溶液發(fā)生反應(yīng)3Cl₂+6KOH（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5KCl+KClO₃+3H₂O，反應(yīng)的離子方程式為；3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O；反應(yīng)的溫度不超過100度的反應(yīng)條件，直接加熱溫度過高，反應(yīng)溫度難以控制，水浴加熱，反應(yīng)的溫度很好控制，受熱均勻，
故答案為：3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O；溫度易控，受熱均勻；
（2）制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管，進(jìn)行冷卻結(jié)晶操作需要燒杯、過濾需要漏斗和玻璃棒，洗滌需要玻璃儀器燒杯盛放液體，需用玻璃棒引流、需用膠頭滴管移取少量液體，
故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管；
（3）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣，制得的氯氣中含有氯化氫，HCl極易溶于水，能和KOH反應(yīng)生成KCl雜質(zhì)，若對(duì)調(diào)B和C裝置，可以除去氯化氫雜質(zhì)，能提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率，
故答案為：能；
（4）氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，裝置C中，氯氣把碘離子置換成單質(zhì)碘，Cl₂+I^-=I₂+2Cl^-，碘遇淀粉變藍(lán)，驗(yàn)證非金屬性Cl＞I，因該裝置中沒有溴單質(zhì)與碘鹽的置換反應(yīng)，所以無法證明Br＞I；
故答案為：C中溶液變藍(lán)色；不能；
（5）根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理，錐形瓶中加CaCO₃，A中液體和碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳，可選用稀鹽酸或稀硝酸，試管中盛裝硅酸鈉溶液，由于碳酸酸性比硅酸強(qiáng)，在C中通入二氧化碳?xì)怏w生成硅酸沉淀，反應(yīng)的方程式為CO₂+Na₂SiO₃+H₂O=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃，球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進(jìn)入錐形瓶中，
故答案為：稀鹽酸或稀硝酸；CO₂+Na₂SiO₃+H₂O=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃；防止倒吸．

點(diǎn)評(píng) 本題以制取氯酸鉀和驗(yàn)證元素的非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱為載體考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，明確實(shí)驗(yàn)原理及物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�題目難度中等．