Question

13．某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)．

【實(shí)驗(yàn)一】制取氯酸鉀和氯水．
利用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）裝置A中玻璃儀器為圓底燒瓶和分液漏斗，若對調(diào)B和C裝置的位置，可能（填“可能”或“不可能”）提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率．
【實(shí)驗(yàn)二】檢驗(yàn)上述制備Cl₂中混有的HCl．
選用圖1裝置A和圖2所給裝置以及藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）實(shí)驗(yàn)儀器接口連接順序?yàn)椋貉b置A→e、d→b、c→f、g→a．
能證明HCl存在的現(xiàn)象是④中淀粉-KI試紙不變藍(lán)色，裝置①中產(chǎn)生白色沉淀．
【實(shí)驗(yàn)三】氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究．
在不同條件下KClO₃可將KI氧化為I₂或KIO₃．該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下（實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行）：

試管編號	1	2	3	4
0.20mol•L-1KI/mL	1.0	1.0	1.0	1.0
KClO3（s）/g	0.10	0.10	0.10	0.10
6.0mol•L-1H2SO4/ml	0	3.0	6.0	9.0
蒸餾水/mL	9.0	6.0	3.0	0

（3）系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯糠磻?yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，設(shè)計(jì)1號試管實(shí)驗(yàn)的作用是硫酸濃度為0的對比實(shí)驗(yàn)．
【實(shí)驗(yàn)四】比較HClO與HCO₃^-電離常數(shù)的大小和測定飽和氯水中氯元素的總量．
查閱資料知：
i．實(shí)驗(yàn)室難以獲得純HClO溶液；
ii．次氯酸會破壞酸堿指示劑；
iii．次氯酸或氯氣可被SO₂、H₂O₂、和FeCl₂等物質(zhì)還原成Cl^-．
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（實(shí)驗(yàn)方案不必描述操作過程的細(xì)節(jié)）；
①相同條件下，HClO的電離常數(shù)大于HCO₃^-：配制相同物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉和次氯酸鈉溶液，用pH計(jì)分別測定兩種溶液的pH值．
②確定飽和氯水中氯元素的總量：量取一定量的試樣，加入足量的雙氧水溶液，充分反應(yīng)后，加熱除去過量的雙氧水，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾，洗凈烘干后稱量沉淀質(zhì)量，計(jì)算可得．

Answer 1

分析 （1）裝置A中玻璃儀器為圓底燒瓶和分液漏斗；因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，生成的氯氣中含有HCl，HCl易和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)；
（2）用濃硫酸除去氣體中的水蒸氣，該洗氣裝置中導(dǎo)氣管應(yīng)該遵循“長進(jìn)短出”原則，然后用Cu除去氯氣，用濕潤的KI試紙檢驗(yàn)氯氣是否除凈，最后用硝酸銀檢驗(yàn)HCl；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，混合后只有硫酸濃度不同，由此得知其研究目的是探究硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響；
只有對比實(shí)驗(yàn)才能得出正確結(jié)論；
（4）①酸的酸性越強(qiáng)，其對應(yīng)的鈉鹽溶液pH越��；
②次氯酸或氯氣可被SO₂、H₂O₂、和FeCl₂等物質(zhì)還原成Cl^-，可以用雙氧水等物質(zhì)將氯氣和次氯酸轉(zhuǎn)化為氯離子，然后用硝酸銀將氯離子轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀，從而得出氯元素總量．

解答 解：（1）裝置A中玻璃儀器為圓底燒瓶和分液漏斗；因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，生成的氯氣中含有HCl，HCl易和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，為了提高氯氣和NaOH反應(yīng)產(chǎn)率，可以先用水除去HCl，所以可能提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率，
故答案為：分液漏斗；可能；
（2）用濃硫酸除去氣體中的水蒸氣，該洗氣裝置中導(dǎo)氣管應(yīng)該遵循“長進(jìn)短出”原則，然后用Cu除去氯氣，用濕潤的KI試紙檢驗(yàn)氯氣是否除凈，最后用硝酸銀檢驗(yàn)HCl，其連接順序是e、d、b、c、f、g，如果④中淀粉-KI試紙不變藍(lán)色，說明不含氯氣，裝置①中產(chǎn)生白色沉淀，說明含有HCl，
故答案為：e；d；b；c；f；g；④中淀粉-KI試紙不變藍(lán)色，裝置①中產(chǎn)生白色沉淀；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，混合后只有硫酸濃度不同，由此得知其研究目的是探究硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響；
只有對比實(shí)驗(yàn)才能得出正確結(jié)論，所以設(shè)計(jì)1號試管實(shí)驗(yàn)的作用是硫酸濃度為0的對比實(shí)驗(yàn)，
故答案為：研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響；硫酸濃度為0的對比實(shí)驗(yàn)；
（4）①酸的酸性越強(qiáng)，其對應(yīng)的鈉鹽溶液pH越小，所以其實(shí)驗(yàn)方法為配制相同物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉和次氯酸鈉溶液，用pH計(jì)分別測定兩種溶液的pH值，pH值越大的其對應(yīng)的酸越弱，
故答案為：配制相同物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉和次氯酸鈉溶液，用pH計(jì)分別測定兩種溶液的pH值；
②次氯酸或氯氣可被SO₂、H₂O₂、和FeCl₂等物質(zhì)還原成Cl^-，可以用雙氧水等物質(zhì)將氯氣和次氯酸轉(zhuǎn)化為氯離子，然后用硝酸銀將氯離子轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀，從而得出氯元素總量，所以實(shí)驗(yàn)方法為，
故答案為：量取一定量的試樣，加入足量的雙氧水溶液，充分反應(yīng)后，加熱除去過量的雙氧水，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾，洗凈烘干后稱量沉淀質(zhì)量，計(jì)算可得氯元素總量．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、獲取信息解答問題能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力等，明確實(shí)驗(yàn)原理、物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作等是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，題目難度中等．