Question

14．在實(shí)驗(yàn)室可用圖1所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)．

圖中：①為氯氣發(fā)生裝置；
②的試管里盛有15mL30%KOH 溶液．并置于熱水浴中；
③的試管里盛有15mL 8% NaOH 溶液．并置于冰水浴中；
④的試管里加有紫色石蕊溶液； ⑤為尾氣吸收裝置．
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（l）寫(xiě)出鉀離子的結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）制取氯氣時(shí)，在燒瓶里加入一定量的二氧化錳，向燒瓶中加入適量的濃鹽酸．實(shí)驗(yàn)時(shí)為了除去氯氣中的氯化氫氣體，可在①與②之間安裝盛有B（選填下列字母）的凈化裝置．
A．堿石灰  B．飽和食鹽水  C．濃硫酸  D．飽和碳酸氫鈉溶液
（3）比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件，二者的差異是：制取溫度不同、制取時(shí)堿的濃度也不同．反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，②的試管中有大量晶體析出，分離出該晶體的方法是過(guò)濾（填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)操作名稱）．圖2中符合該晶體溶解度曲線的是M（填寫(xiě)編號(hào)）
（4）本實(shí)驗(yàn)中制取次氯酸鈉的離子方程式是：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O
（5）實(shí)驗(yàn)中可觀察到④的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表中的空白：

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	原因
溶液最初從紫色逐漸變?yōu)榧t色	氯氣與水反應(yīng)生成的H+使石蕊變色
隨后溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色	_氯氣與水反應(yīng)生成的HClO將石蕊氧化為無(wú)色物質(zhì)
然后溶液從無(wú)色逐漸變?yōu)闇\黃綠色	繼續(xù)通入的氯氣溶于水使溶液呈淺黃綠色

Answer 1

分析 （l）鉀離子核內(nèi)有19個(gè)質(zhì)子，核外有18個(gè)電子，每層上的電子數(shù)為2、8、8，據(jù)此畫(huà)離子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)制取氯氣，氯氣中含有氯化氫雜質(zhì)，可用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體；
（3）由題目信息可知，在加熱條件下，氯氣與濃KOH溶液反應(yīng)生成氯酸鉀，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉；分離固體與液體通常采用過(guò)濾的方法；②的試管中有大量晶體析出，說(shuō)明溶質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而降低，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（4）本實(shí)驗(yàn)中用氯氣與8% NaOH 溶液，并置于冰水浴中，制取次氯酸鈉，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式；
（5）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)生成的H⁺使石蕊變成紅色，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，將石蕊氧化為無(wú)色物質(zhì)；氯氣溶于水后呈淺黃綠色；

解答 解：（l）鉀離子核內(nèi)有19個(gè)質(zhì)子，核外有18個(gè)電子，每層上的電子數(shù)為2、8、8，鉀離子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；
（2）實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)制取氯氣，氯氣中含有氯化氫雜質(zhì)，可用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體，用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體，故在①與②之間安裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，所以B正確，
故選B；
（3）根據(jù)題中信息可知，在加熱條件下，氯氣與濃KOH溶液反應(yīng)生成氯酸鉀，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉，二者反應(yīng)的濃度和溫度都不相同；不溶性固體與液體的分離常采用過(guò)濾的方法，反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，②的試管中有大量晶體析出，說(shuō)明溶質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而降低，只有M符合，
故答案為：制取溫度不同、制取時(shí)堿的濃度也不同；過(guò)濾；M；
（4）本實(shí)驗(yàn)中用氯氣與8% NaOH 溶液，并置于冰水浴中，制取次氯酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)生成的H⁺使石蕊變成紅色；氯氣與水反應(yīng)生成的HClO，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，將石蕊氧化為無(wú)色物質(zhì)；多余的氯氣溶于水，使溶液呈淺黃綠色，
故答案為：

紅
	氯氣與水反應(yīng)生成的HClO將石蕊氧化為無(wú)色物質(zhì)
淺黃綠	繼續(xù)通入的氯氣溶于水使溶液呈淺黃綠色

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點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)裝置的分析評(píng)價(jià)、物質(zhì)的分離提純、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析等知識(shí)點(diǎn)，試題難度中等，該類試題綜合性強(qiáng)，難易適中，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力；該類試題主要是以常見(jiàn)儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．