Question

3名同學在用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣的過程中，發(fā)現(xiàn)生成的氣體有刺激性氣味，針對這一“異�，F(xiàn)象”進行了實驗探究及分析．
（1）甲用濕潤的KI-淀粉試紙檢驗上述生成的氣體，觀察到試紙變藍，據(jù)此判斷氧氣中混有Cl₂．用離子方程式解釋甲判斷試紙變藍的原因

 

．
（2）乙認為上述現(xiàn)象只能說明混合氣體具有

 

性，實驗中使試紙變藍的氣體單質還可能是

 

．為了進一步驗證甲的推測，乙補充了一個實驗：將上述生成的氣體冷卻后通入盛有

 

溶液的洗氣瓶中，若現(xiàn)象為

 

，則甲的推測合理．
（3）丙查閱文獻獲知，這種方法制取氧氣的過程中確有Cl₂產生，并且查到了以下反應歷程：
①2KClO₃+2MnO₂→2KMnO₄+Cl₂↑+O₂↑
②反應②，
③K₂MnO₄+Cl₂→2KCl+MnO₂+O₂↑
總反應  2KClO₃→2KCl+3O₂↑
丙設計實驗，通過觀察MnO₄^-的特征顏色來驗證反應歷程中①的發(fā)生，具體實驗操作為：將一定量的KClO₃和MnO₂混合于試管中，加熱，

 

，寫出歷程中反應②的化學方程式

 

．
（4）另據(jù)文獻記載：此法制取的氧氣中除了含有Cl₂，還混有化合物ClO₂，ClO₂具有強氧化性，可以將污水中的S^2-氧化成SO₄^2-，反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,探究化學實驗中的反常現(xiàn)象

專題：

分析：（1）濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍色，說明有碘生成，氯氣具有強氧化性，能氧化碘離子生成碘；
（2）氧氣或臭氧也能氧化碘離子；如果為氯氣，氯氣和水反應生成HCl，導致溶液中含有氯離子，氯離子用硝酸酸化的硝酸銀檢驗；
（3）在KClO₃未完全分解前，冷卻混合物并把它倒入水中，根據(jù)溶液顏色判斷是否含有高錳酸鉀；
（4）ClO₂具有強氧化性，可以將污水中的S^2-氧化成SO₄^2-，自身被還原生成氯離子．

解答： 解：（1）濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍色，說明有碘生成，氯氣具有強氧化性，能氧化碘離子生成碘，離子方程式為Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，
故答案為：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂；
（2）碘離子被氧化生成碘，說明氣體具有氧化性；O₃或O₂也能氧化碘離子，所以試紙變藍的氣體中可能含有氧氣或臭氧；如果為氯氣，氯氣和水反應生成HCl，導致溶液中含有氯離子，氯離子用硝酸酸化的硝酸銀檢驗，如果產生白色沉淀，就說明氣體中含有氯氣，所以可以用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗，
故答案為：氧化；O₃或O₂；硝酸酸化的硝酸銀；產生白色沉淀；
（3）高錳酸鉀溶液呈紫色，要想檢驗固體中含有高錳酸鉀，只要將固體加入水中根據(jù)溶液顏色判斷即可，所以操作是：在KClO₃未完全分解前，冷卻混合物并把它倒入水中，高錳酸鉀分解生成錳酸鉀，所以反應②方程式為2KMnO₄═K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
故答案為：在KClO₃未完全分解前，冷卻混合物并把它倒入水中；2KMnO₄═K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（4）ClO₂具有強氧化性，可以將污水中的S^2-氧化成SO₄^2-，自身被還原生成氯離子，離子方程式為8ClO₂+5S^2-+4H₂O═5SO₄^2-+8Cl^-+8H⁺  或 8ClO₂+5S^2-+8OH^-=5SO₄^2-+8Cl^-+4H₂O，故答案為：8ClO₂+5S^2-+4H₂O═5SO₄^2-+8Cl^-+8H⁺  或 8ClO₂+5S^2-+8OH^-=5SO₄^2-+8Cl^-+4H₂O．

點評：本題考查探究物質的組成，側重考查物質性質、物質之間的反應，涉及氧化還原反應、離子檢驗、物質成分判斷等知識點，明確物質性質是解本題關鍵，知道常見離子檢驗方法、實驗現(xiàn)象等，題目難度中等．