Question

（07年四川卷）在實(shí)驗(yàn)室里可用下圖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試液； ⑤ 為尾氣吸收裝置。

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：

（l）制取氯氣時(shí)，在燒瓶里加入一定量的二氧化錳。通過(guò)_______________________

（填寫(xiě)儀器名稱(chēng)）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_____________________（填寫(xiě)下列編號(hào)字母）的凈化裝置。

A．堿石灰  B．飽和食鹽水  C．濃硫酸  D．飽和

（2）比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件。二者的差異是：

______________________________________________________

反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，② 的試管中有大量晶體析出。右圖中符合該晶體溶解度曲線(xiàn)的是_________________（填寫(xiě)編號(hào)字母）；從②的試管中分離出該晶體的方法是________________(填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)）。

（3）本實(shí)驗(yàn)中制取次氯酸鈉的離子方程式是：

___________________________________________

（4）實(shí)驗(yàn)中可觀(guān)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)開(kāi)___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	_______________________________________________
然后溶液從無(wú)色逐漸變?yōu)開(kāi)___色	_______________________________________________

Answer 1

答案：（1）分液漏斗   B

（2）堿溶液（或反應(yīng)物）的濃度不同，反應(yīng)溫度不同

M     過(guò)濾

（3） Cl₂ + 2OH^－＝ClO^－ + Cl^一＋H₂O 

（4）

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

 

解析：（1）實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣用的二氧化錳固體和濃鹽酸，其中濃鹽酸裝在分液漏斗中進(jìn)行滴加便于控制濃鹽酸的加入量以此控制反應(yīng)地進(jìn)行，這樣實(shí)驗(yàn)室中制得的氯氣中含有雜質(zhì)HCl，利用二者在飽和食鹽水中的溶解度的差別可將雜質(zhì)除去。

（2）試管②里盛有15mL30％KOH 溶液，并置于水浴中，顯然是用于制備氯酸鉀的； 試管③里盛有15mL 8 % NaOH 溶液，并置于冰水浴中，顯然是用于制備次氯酸鈉的。對(duì)二者進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)制備條件的不同一是反應(yīng)物的濃度不同，制取氯酸鉀用的是30％的KOH 溶液，濃度較大，而制取次氯酸鈉用的是 8 % 的NaOH溶液，濃度較小；二是反應(yīng)的溫度不同，制取氯酸鉀用的是熱水浴，溫度較高，而制取次氯酸鈉用的是冷水浴，溫度較低。因反應(yīng)完畢后將試管②冷卻會(huì)析出大量晶體，這說(shuō)明析出的氯酸鉀晶體的溶解度隨溫度的降低而降低，因此溶解度曲線(xiàn)M符合，從溶液中分離出固體的方法是過(guò)濾。

（3）將氯氣通入8 % 的NaOH溶液中制取次氯酸鈉，根據(jù)化合價(jià)的變化情況，現(xiàn)Cl₂中的Cl元素由0價(jià)升高為NaClO中的+1價(jià)，因此Cl₂中的Cl元素的化合價(jià)也必然會(huì)降低為-1價(jià)，即生成NaCl，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl₂＋2NaOH=NaClO＋NaCl＋H₂O，離子方程式為Cl₂＋2OH^－=ClO^－＋Cl^－＋H₂O。

（4）試管④中盛的是紫色石蕊試液，因?qū)⒙葰馔ㄈ牒髸?huì)發(fā)生如下反應(yīng)Cl₂＋H₂OHCl＋HClO，而生成的HCl和HClO均為一元酸使溶液顯酸性，所以溶液由紫色變?yōu)榧t色，同時(shí)由于生成的HClO具有強(qiáng)氧化性，能將有機(jī)色質(zhì)氧化為無(wú)色物質(zhì)，因此變紅的溶液由逐漸退為無(wú)色；當(dāng)溶液中的有機(jī)色質(zhì)――石蕊消耗沒(méi)時(shí)，在繼續(xù)通入氯氣，將會(huì)使溶液達(dá)到飽和而成為飽和氯水，此時(shí)溶液的顏色為淺黃綠色。

高考考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)，氯氣、氯酸鉀、次氯酸鈉等物質(zhì)的制備，氯氣和氯水的性質(zhì)，物質(zhì)的分離。

 

易錯(cuò)提醒：對(duì)氯氣中混有氯化氫氣體的除雜試劑記憶不清而錯(cuò)選D飽和碳酸氫鈉溶液；對(duì)制備和分離KClO₃晶體的條件和過(guò)程分析不透徹而導(dǎo)致第（2）題出錯(cuò)；審題不清將第（3）題的離子方程式寫(xiě)為化學(xué)方程式；對(duì)氯氣溶于水制備氯水的過(guò)程中發(fā)生的變化不清楚而導(dǎo)致回答第（4）題時(shí)出錯(cuò)。

 

備考提示：本題是以物質(zhì)的制備為背景，綜合考查了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本操作、元素化合物的有關(guān)知識(shí)。這種綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本操作，結(jié)合化學(xué)基本理論和遠(yuǎn)足化合物知識(shí)、化學(xué)計(jì)算等相關(guān)知識(shí)進(jìn)行整合，以解決有關(guān)試驗(yàn)問(wèn)題的題目，是近幾年高考實(shí)驗(yàn)中的主要命題方式，而且多以制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或情景實(shí)驗(yàn)為主�？v觀(guān)近幾年的高考試題會(huì)發(fā)現(xiàn)綜合實(shí)驗(yàn)題的特點(diǎn)是試題情景的綜合性、測(cè)試項(xiàng)目的整合性、解決問(wèn)題的新穎性。在備考復(fù)習(xí)時(shí)，除對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)熟練掌握外，還應(yīng)對(duì)涉及一些綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)習(xí)題，當(dāng)然也不能忽略以教材試驗(yàn)為基礎(chǔ)的優(yōu)化重組實(shí)驗(yàn)。