Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室按照?qǐng)D1所示裝置制備氯酸鉀、氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。

Ⅰ實(shí)驗(yàn)一　制取氯酸鉀和氯水

（1）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________。

（2）制備KClO3需在70℃～80℃進(jìn)行，寫出制備KClO3的離子方程式______。

（3）裝置C的作用是_____ 。

（4）KCl 和KClO3的溶解度如圖2所示。反應(yīng)結(jié)束后，將裝置B中的溶液放到冰水浴中， 20秒后會(huì)析出較多晶體X。這樣做是因?yàn)?/span>________（選填a、b、c）：

a． KClO3溶解度受溫度影響較大而KCl溶解度受溫度影響較小

b． 0℃時(shí)，KClO3溶解度比KCl小

c． 溶液中的溶質(zhì)主要是KClO3

所以在冷卻過程中晶體X會(huì)沉淀析出，X的化學(xué)式是_______。

（5）上一步操作會(huì)不可避免地使另一種物質(zhì)同時(shí)析出，因此要獲得較純凈的X，需要進(jìn)行的具體的操作步驟是_________________。

Ⅱ實(shí)驗(yàn)二　氯酸鉀性質(zhì)研究

（6）在不同條件下KClO3可將KI氧化為不同的產(chǎn)物。該小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行)：

	0.20 mol·L KI/ mL	KClO3(s) /g	6.0 mol·L-1 H2SO4/ mL	蒸餾水/ mL
試管1	1.0	0.10	0	9.0
試管2	1.0	0.10	3.0	6.0

①該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>__。

②設(shè)計(jì)試管1實(shí)驗(yàn)的作用是_____。

③實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，試管2中產(chǎn)生黃色溶液，該同學(xué)預(yù)測(cè)KI被氧化為I2。用離子方程式表示該同學(xué)的預(yù)測(cè)____________；請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)2種實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該預(yù)測(cè)正確（從加入試劑、現(xiàn)象、結(jié)論等方面描述）______________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O 3Cl2+6OH－5Cl－+ClO+3H2O 制備氯水 ab KClO3 將沉淀溶解于水，加熱，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌，重復(fù)2-3次 研究H2SO4對(duì)該反應(yīng)產(chǎn)物的影響 研究沒有硫酸酸化時(shí)，該反應(yīng)的產(chǎn)物 ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O 方案1：取反應(yīng)后的溶液，加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)即說明產(chǎn)物為碘單質(zhì)；方案2：取反應(yīng)后的溶液，加入苯/四氯化碳溶液，振蕩，溶液分層，上層/下層顯紫色，即證明產(chǎn)生碘單質(zhì)。

【解析】（1）A中反應(yīng)為實(shí)驗(yàn)室制氯氣：MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。

（2）制備氯酸鉀是將氯氣通入熱水中，根據(jù)化合價(jià)升降的原理，一定有氯化鉀生成，根據(jù)化合價(jià)升降相等和原子個(gè)數(shù)守恒，得到：3Cl2+6OH－5Cl－+ClO+3H2O。

（3）實(shí)驗(yàn)的目的是要得到氯水，所以C的作用是制備氯水。

（4）根據(jù)B中反應(yīng)，得到的氯化鉀一定高于氯酸鉀，所以選項(xiàng)c錯(cuò)誤。而氯酸鉀之所以能從溶液中析出，一個(gè)是因?yàn)槠淙芤憾认鄬?duì)較小，另外一個(gè)是因?yàn)槠淙芙舛仁軠囟鹊挠绊懜�明顯。所以選項(xiàng)a、選項(xiàng)b正確。洗出的是KClO3晶體。

（5）實(shí)際得到的一定是氯酸鉀和氯化鉀的混合物，提純氯酸鉀的方法就是重結(jié)晶，所以將重結(jié)晶的操作敘述一下即可。

（6）①實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的區(qū)別在于是不加入了硫酸，所以實(shí)驗(yàn)的目的是：探究H2SO4對(duì)該反應(yīng)產(chǎn)物的影響。

②實(shí)驗(yàn)1沒有加入硫酸，所以是研究不添加硫酸時(shí)，該反應(yīng)的產(chǎn)物。

③KI被氯酸鉀氧化為單質(zhì)碘，氯酸鉀被還原得到氯化鉀，實(shí)驗(yàn)②添加了硫酸，所以反應(yīng)物可以添加氫離子，方程式為：ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O。為了證實(shí)有單質(zhì)碘的生成，可以選擇用淀粉溶液檢驗(yàn)或者有機(jī)溶劑萃取后根據(jù)有機(jī)層的顏色變化檢驗(yàn)。