Question

3．在實驗室里可用如圖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，并置于水浴中；③的試管里盛有15mL8%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?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）寫出制氯氣的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．制取氯氣時，在燒瓶里加入一定量的二氧化錳，通過分液漏斗 （填寫儀器名稱）向燒瓶中加入適量的濃鹽酸．實驗時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 （填寫下列編號字母）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
（2）比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件，二者的差異是：堿溶液（或反應(yīng)物）的濃度不同，反應(yīng)溫度不同．
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的是M （填寫編號字母）；從②的試管中分離出該晶體的方法是過濾 （填寫實驗操作名稱）．
（3）本實驗中制取次氯酸鈉的離子方程式是：C1₂+2OH^-=C1O^-+C1^-+H₂O．
（4）實驗中可觀察到④的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化，請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

實驗現(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色
然后溶液從無色逐漸變?yōu)辄S綠 色

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水；濃鹽酸加入量多少需要用分液漏斗控制；濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，依據(jù)氯化氫、氯氣水溶性選擇除雜試劑；
（2）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；②的試管中有大量晶體析出，說明溶質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而降低，據(jù)此進(jìn)行判斷；分離固體與液體通常采用過濾的方法；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）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)；氯氣溶于水后呈淺黃綠色；

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；  濃鹽酸加入量多少需要用分液漏斗控制；濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，所以可選擇飽和食鹽水除去氯化氫；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；  分液漏斗； B；
（2）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，所以制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件差異為：堿溶液（或反應(yīng)物）的濃度不同，反應(yīng)溫度不同；反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，②的試管中有大量晶體析出，說明溶質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而降低，只有M符合；不溶性固體與液體的分離常采用過濾的方法；
故答案為：堿溶液（或反應(yīng)物）的濃度不同，反應(yīng)溫度不同；M；過濾；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：C1₂+2OH^-=C1O^-+C1^-+H₂O；
故答案為：C1₂+2OH^-=C1O^-+C1^-+H₂O；
（4）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，次氯酸具有強氧化性，將石蕊氧化為無色物質(zhì)；多余的氯氣溶于水，使溶液呈淺黃綠色，
故答案為：

實驗現(xiàn)象	原因
溶液最初從紫色逐漸變?yōu)?紅 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色
然后溶液從無色逐漸變?yōu)?黃綠 色

點評 本題通過氯酸鉀、次氯酸鈉的制備考查了氯氣的制備、性質(zhì)及氯水的性質(zhì)，明確氯氣制備原理及氯水成分及性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．