Question

在实验室里可用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质．

图甲中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置．请填写下列空白：
（1）装置①是氯气发生装置，蒸馏烧瓶中盛放MnO₂固体，其反应的化学方程式为

MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）工业上常用氯气与熟石灰反应制漂白粉，漂白粉的有效成分为

Ca（ClO）₂

（填化学式）．
（3）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是

①制取温度不同；②制取时碱的浓度也不同

．
（4）反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出．图乙中符合该晶体溶解度曲线的是

M

（填写编号字母）；从②的试管中分离出该晶体的方法是

过滤

（填写实验操作名称）．
（5）根据④的试管里紫色石蕊试液的颜色变化可否证明氯气的强氧化性

不可

．为什么？

石蕊溶液褪色的是因为HClO的强氧化性而不是Cl₂

．
（6）若②的试管溶液中不但有KClO₃生成还有KClO生成，且二者的物质的量之比为1：2，则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为：

7：3

．

Answer 1

分析：（1）反应生成氯化锰、氯气和水；
（2）氯气与熟石灰反应制漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙、水；
（3）温度与浓度不同，影响发生的氧化还原反应；
（4）冷却后，②的试管中有大量晶体析出，则其溶解度受温度影响较大，且随温度升高而增大；固体与溶液的分离为过滤；
（5）HClO具有强氧化性；
（6）有KClO₃生成还有KClO生成，且二者的物质的量之比为1：2，氧化剂、还原剂均为氯气．

解答：解：（1）反应生成氯化锰、氯气和水，该反应为MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯气与熟石灰反应制漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，有效成分为Ca（ClO） ₂，故答案为：Ca（ClO） ₂；
（3）制取氯酸钾和次氯酸钠的条件有两个不同点：①制取温度不同；②制取时碱的浓度也不同，故答案为：①制取温度不同；②制取时碱的浓度也不同；
（4）冷却后，②的试管中有大量晶体析出，则其溶解度受温度影响较大，且随温度升高而增大，则曲线M符合，固体与溶液的分离为过滤，故答案为：M；过滤；
（5）因HClO具有强氧化性，所以不可证明氯气的强氧化性，因石蕊溶液褪色的是因为HClO的强氧化性而不是Cl₂，故答案为：；石蕊溶液褪色的是因为HClO的强氧化性而不是Cl₂；
（6）有KClO₃生成还有KClO生成，且二者的物质的量之比为1：2，氧化剂、还原剂均为氯气，设KClO₃为xmol，KClO为2xmol，KOH为ymol，由电子守恒可知xmol×5+2x×1=（n-3x）×1，
由n=10x，即还原剂为3x，氧化剂为7x，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为7：3，故答案为：7：3．

点评：本题考查实验方案的设计，熟悉氯气的制取原理及物质的性质是解答本题的关键，题目难度不大，注意（6）中发生的氧化还原反应为解答的难点．