Question

2．某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關(guān)探究實驗．
實驗I  制取氯酸鉀和氯水利用如圖所示的實驗裝置進行實驗．
（1）盛放濃鹽酸的實驗儀器名稱是分液漏斗．
（2）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（3）B中生成氯酸鉀的離子反應(yīng)方程式是3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O．
（4）若對調(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，原因是水把Cl₂中的HCl除去，減少KOH的損失，可提高KClO₃的產(chǎn)率．
實驗II  測定圓底燒瓶中反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度
圓底燒瓶中所發(fā)生的反應(yīng)會因鹽酸濃度下降而停止．為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué)提出下列實驗方案：
甲方案：采用酸堿中和滴定法測定．
乙方案：與足量Zn反應(yīng)，測量生成的H₂體積．
繼而進行下列實驗：
①進行甲方案實驗：準確量取冷卻后的殘余清液，稀釋一定的倍數(shù)后作為試樣．
a．量取試樣20.00ml，用0.10mol•L^-1NaOH標準溶液滴定，到達滴定終點時，消耗標準溶液24.00ml，則該次滴定所測的試樣中鹽酸濃度為0.12mol•L^-1；
b．重復(fù)滴定三次后獲得實驗結(jié)果．
②進行乙方案實驗：裝置如圖所示（夾持器具已略去）．
（i）使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將鋅粒轉(zhuǎn)移到殘余清液中，否則會造成實驗結(jié)果偏低．
（ii）反應(yīng)完畢，讀取H₂的體積，讀數(shù)時應(yīng)注意：a．冷卻至室溫b．調(diào)整量氣管與漏斗內(nèi)液面相平c．視線與凹液面最低處相切．

Answer 1

分析 實驗Ⅰ（1）A裝置為實驗室制取氯氣裝置，利用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)，為控制反應(yīng)速率，通常使用分液漏斗盛放濃鹽酸；
（2）裝置A的圓底燒瓶內(nèi)濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、二氯化錳和水，根據(jù)質(zhì)量守恒和電子守恒可寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）A中生成的氯氣在裝置B中與KOH濃溶液在加熱條件下反應(yīng)生成氯酸鉀、氯化鉀和水，根據(jù)電子守恒、電荷守恒和原子守恒可寫出此反應(yīng)的離子方程式；
（4）若對調(diào)B和C裝置的位置，C中鹽酸抑制氯氣的溶解，B中氯氣與KOH加熱生成氯酸鉀；
實驗Ⅱ中甲方案是利用酸堿中和原理測定裝置A中剩余鹽酸的物質(zhì)的量濃度，而乙方案是根據(jù)剩余鹽酸與Zn作用生成的氫氣的體積，結(jié)合物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用，計算鹽酸的濃度，其實驗的關(guān)鍵是要準確氫氣的體積，并控制溫度與室溫相同；
①根據(jù)酸堿中和原理，n（NaOH）=n（HCl），利用消耗的標準NaOH溶液計算鹽酸的濃度；
②（i）如果使右側(cè)的殘余清液轉(zhuǎn)移到左側(cè)與足量鋅粉反應(yīng)，則右側(cè)會有附著液不能完全轉(zhuǎn)移到左側(cè)，會造成測量結(jié)果偏低；
（ii）讀取氫氣體積時要調(diào)整U形裝置液面，保證氣體的壓強與外界壓強相等，另外確保視線與凹液面最低處相切．

解答 解：實驗Ⅰ（1）盛放濃鹽酸的裝置為分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）裝置A中濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）裝置B中與KOH濃溶液在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O，故答案為：3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O；
（4）若對調(diào)B和C裝置的位置，混合氣體的HCl會被吸收，避免HCl與KOH的中和反應(yīng)，能提高氯酸鉀的產(chǎn)率，故答案為：能；水把Cl₂中的HCl除去，減少KOH的損失，可提高KClO₃的產(chǎn)率；
實驗Ⅱ中甲方案是利用酸堿中和原理測定裝置A中剩余鹽酸的物質(zhì)的量濃度，而乙方案是根據(jù)剩余鹽酸與Zn作用生成的氫氣的體積，結(jié)合物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用，計算鹽酸的濃度，其實驗的關(guān)鍵是要準確氫氣的體積，并控制溫度與室溫相同；
①量取試樣20.00ml，用0.10mol•L^-1NaOH標準溶液滴定，到達滴定終點時，消耗標準溶液24.00ml，根據(jù)n（NaOH）=n（HCl）可知0.10mol•L^-1×24.00ml×10^-3L/mL=C（HCl）×20.00ml×10^-3L/mL，解得C（HCl）=0.12mol•L^-1，故答案為：0.12mol•L^-1；
②（i）使左側(cè)的鋅粉轉(zhuǎn)移到右側(cè)殘余清液反應(yīng)，避免殘余清液中的鹽酸與鋅粉完全反應(yīng)，造成測量結(jié)果偏低，故答案為：鋅粒；殘余清液；
（ii）讀取氫氣體積時首先需冷卻至室溫，然后要調(diào)整調(diào)整量氣管與漏斗內(nèi)液面相平，并確保視線與凹液面最低處相切，故答案為：調(diào)整量氣管與漏斗內(nèi)液面相平．

點評 本題考查性質(zhì)實驗和含量測定實驗，為高頻考點，把握實驗原理、實驗技能及離子檢驗等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等．