Question

15．實驗室里可用如圖所示的裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉，并驗證氯水的性質(zhì)．

圖中①為氯氣發(fā)生裝置；②的試管中盛有15mL 30%的KOH溶液，并置于水浴中；③的試管中盛有15mL 8%的NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的試管中加有紫色石蕊試液；⑤為尾氣吸收裝置．
（1）制取氯氣時，在燒瓶中先加入一定量的二氧化錳固體，再通過分液漏斗．
（填寫儀器名稱）向燒瓶中加入適量的濃鹽酸．（填寫試劑名稱）
（2）為除去氯氣中混有的氯化氫氣體，可在①和②之間安裝盛有b（選填字母編號）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）本實驗制取次氯酸鈉的離子方程式是Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O．
（4）比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件，兩者的差異是反應(yīng)的溫度不同、反應(yīng)物濃度不同．
（5）實驗中可觀察到④的試管中溶液顏色會發(fā)生變化：最初溶液由紫色變?yōu)榧t色，原因是氯氣與水反應(yīng)生成酸使石蕊顯紅色；接著溶液逐漸變?yōu)闊o色，是因為氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸將石蕊氧化（或漂白）為無色．

Answer 1

分析 圖中①為氯氣發(fā)生裝置MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；②的試管中盛有15mL 30%的KOH溶液，并置于水浴中，在加熱條件下，氯氣與濃KOH溶液反應(yīng)生成氯酸鉀，3Cl₂+6KOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO₃+5KCl+3H₂O；③的試管中盛有15mL 8%的NaOH溶液，并置于冰水浴中，氯氣在常溫下與NaOH反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉，Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O；④的試管中加有紫色石蕊試液，氯氣與水反應(yīng)生成酸使石蕊顯紅色，氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸將石蕊氧化（或漂白）為無色；⑤為尾氣吸收裝置，氯氣有毒，需進行尾氣處理．
（1）實驗室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下制備氯氣，可用分液漏斗加入濃鹽酸；
（2）除去氯氣中混有的氯化氫氣體，可將混合氣體通過飽和食鹽水；
（3）氯氣和堿在常溫下反應(yīng)生成NaClO和NaCl，以此書寫反應(yīng)的離子方程式；
（4）制取氯酸鉀和次氯酸鈉的濃度和溫度不同；
（5）根據(jù)氯氣與水反應(yīng)生成HCl和HClO判斷．

解答 解：（1）實驗室制備氯氣用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件反應(yīng)，圖中①為氯氣發(fā)生裝置MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應(yīng)儀器為分液漏斗和圓底燒瓶，所以用分液漏斗向盛有二氧化錳固體的圓底燒瓶中加入濃鹽酸，
故答案為：分液漏斗；濃鹽酸；
（2）生成氯氣混有HCl氣體，根據(jù)氯氣難溶于飽和氯化鈉溶液，HCl易溶于水，可用飽和食鹽水除雜，
故答案為：b；
（3）氯氣在常溫下與NaOH反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉，二者在水中溶解且電離，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）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，
故答案為：反應(yīng)的溫度不同、反應(yīng)物濃度不同；
（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，次氯酸具有強氧化性，將石蕊氧化為無色物質(zhì)，所以反應(yīng)現(xiàn)象為先變紅，后褪色，
故答案為：氯氣與水反應(yīng)生成酸使石蕊顯紅色；氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸將石蕊氧化為無色．

點評 本題考查氯氣的制備、性質(zhì)，主要是實驗過程分析應(yīng)用，注意物質(zhì)性質(zhì)的理解分析，題目難度中等，做題時注意基礎(chǔ)知識的積累．