Question

【题目】卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应，歧化的产物依反应温度的不同而不同。

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下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置：

装置中盛装的药品如下：

①胶头滴管中装有 5 mL 浓盐酸；②微型具支试管中装有 1.5 g KMnO4；③微型具支试管中装有 2～3 mL 浓硫酸；④U 形反应管中装有 30% KOH 溶液；⑤U 形反应管中装有 2 mol·L－1 NaOH 溶液；⑥、⑦双 U 形反应管中分别装有 0.1 mol·L－1 KI－淀粉溶液和 KBr 溶液；⑧尾气出口用浸有 0.5 mol·L－1 Na2S2O3 溶液的棉花轻轻覆盖住

（1）检查整套装置气密性的方法是_________。

（2）为了使装置④⑤中的反应顺利完成，应该控制的反应条件分别为_______、_______。

（3）装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是_________， _______。

（4）如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置，则______（填“能”或“不能”）证明氧化性 Cl2＞I2，理由是________。

（5）已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示，反应结束后，从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是________。

（6）尾气处理时 Cl2 发生反应的离子方程式为_________。

（7）选择微型实验装置的优点有____________（任答两点）。

Answer 1

【答案】连接好实验装置，由⑧导管向⑦装置中加水，若能形成一段稳定的水柱，则装置的气密性良好 装置④放入348K热水浴中 装置⑤放入冰水浴中 装置⑥中溶液变蓝 装置⑦中溶液变成橙色 能 Cl2与KBr反应生成的Br2，氧化性Cl2＞Br2，Cl2与挥发出来的Br2均可与KI反应，氧化性Br2＞I2或Cl2＞I2，均可证明氧化性Cl2＞I2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤、干燥） S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+ 简化实验装置、节约成本；试剂用量少、能源消耗少；节省空间，缩短实验时间；减少污染等

【解析】

(1)连接好实验装置，可用液差法检查整套装置的气密性，具体方法为：连接好实验装置，由⑧导管向⑦装置中加水，若能形成一段稳定的水柱，则装置的气密性良好；

(2)④U形反应管中装有30%KOH溶液，用于制取氯酸钾，反应温度是348K，⑤U形反应管中装有2mol/LNaOH溶液用于制取次氯酸钠，反应条件是冷水中，所以装置④放入348K热水浴中，装置⑤放入冰水浴中，故答案为：装置④放入348K热水浴中；装置⑤放入冰水浴中；

(3)装置⑥中KI溶液与Cl2反应生成I2，使淀粉溶液变蓝，装置⑦中KBr溶液与Cl2反应生成Br2，溴水呈橙黄色，故答案为：装置⑥中溶液变蓝；装置⑦中溶液变成橙色；

(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置，Cl2与KBr反应生成的Br2挥发出来会与KI反应生成I2，根据氧化性：Cl2＞Br2＞I2，仍然可得到氧化性：Cl2＞I2，不影响实验结论。故答案为：能；Cl2与KBr反应生成的Br2，氧化性Cl2＞Br2，Cl2与挥发出来的Br2均可与KI反应，氧化性Br2＞I2或Cl2＞I2，均可证明氧化性Cl2＞I2；

(5)根据溶解度曲线，KClO3的溶解度随温度的变化较快，KCl的相对平缓，所以析出KClO3晶体可选择冷却结晶，使KCl析出少或不析出，最后过滤、洗涤、干燥得到KClO3晶体，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；

(6)尾气处理时，Na2S2O3和Cl2发生氧化还原反应生成Na2SO4和NaCl，反应的离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+，故答案为：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+；

(7)微型实验装置可简化实验装置、节约成本；试剂用量少、能源消耗少；节省空间，缩短实验时间，减少污染等，故答案为：简化实验装置、节约成本；(或试剂用量少、能源消耗少；或节省空间，缩短实验时间，减少污染等)。