Question

（07年四川卷）在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。

图中： ① 为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL30％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：

（l）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰。通过_______________________

（填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有_____________________（填写下列编号字母）的净化装置。

A．碱石灰  B．饱和食盐水  C．浓硫酸  D．饱和

（2）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件。二者的差异是：

______________________________________________________

反应完毕经冷却后，② 的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是_________________（填写编号字母）；从②的试管中分离出该晶体的方法是________________(填写实验操作名称）。

（3）本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是：

___________________________________________

（4）实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：

实验现象	原因
溶液最初从紫色逐渐变为____色	氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色	_______________________________________________
然后溶液从无色逐渐变为____色	_______________________________________________

Answer 1

答案：（1）分液漏斗   B

（2）碱溶液（或反应物）的浓度不同，反应温度不同

M     过滤

（3） Cl₂ + 2OH^－＝ClO^－ + Cl^一＋H₂O 

（4）

红
	氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
黄绿	继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色

 

解析：（1）实验室中制取氯气用的二氧化锰固体和浓盐酸，其中浓盐酸装在分液漏斗中进行滴加便于控制浓盐酸的加入量以此控制反应地进行，这样实验室中制得的氯气中含有杂质HCl，利用二者在饱和食盐水中的溶解度的差别可将杂质除去。

（2）试管②里盛有15mL30％KOH 溶液，并置于水浴中，显然是用于制备氯酸钾的； 试管③里盛有15mL 8 % NaOH 溶液，并置于冰水浴中，显然是用于制备次氯酸钠的。对二者进行比较可以发现制备条件的不同一是反应物的浓度不同，制取氯酸钾用的是30％的KOH 溶液，浓度较大，而制取次氯酸钠用的是 8 % 的NaOH溶液，浓度较小；二是反应的温度不同，制取氯酸钾用的是热水浴，温度较高，而制取次氯酸钠用的是冷水浴，温度较低。因反应完毕后将试管②冷却会析出大量晶体，这说明析出的氯酸钾晶体的溶解度随温度的降低而降低，因此溶解度曲线M符合，从溶液中分离出固体的方法是过滤。

（3）将氯气通入8 % 的NaOH溶液中制取次氯酸钠，根据化合价的变化情况，现Cl₂中的Cl元素由0价升高为NaClO中的+1价，因此Cl₂中的Cl元素的化合价也必然会降低为-1价，即生成NaCl，因此反应的化学方程式为Cl₂＋2NaOH=NaClO＋NaCl＋H₂O，离子方程式为Cl₂＋2OH^－=ClO^－＋Cl^－＋H₂O。

（4）试管④中盛的是紫色石蕊试液，因将氯气通入后会发生如下反应Cl₂＋H₂OHCl＋HClO，而生成的HCl和HClO均为一元酸使溶液显酸性，所以溶液由紫色变为红色，同时由于生成的HClO具有强氧化性，能将有机色质氧化为无色物质，因此变红的溶液由逐渐退为无色；当溶液中的有机色质――石蕊消耗没时，在继续通入氯气，将会使溶液达到饱和而成为饱和氯水，此时溶液的颜色为浅黄绿色。

高考考点：化学实验，氯气、氯酸钾、次氯酸钠等物质的制备，氯气和氯水的性质，物质的分离。

 

易错提醒：对氯气中混有氯化氢气体的除杂试剂记忆不清而错选D饱和碳酸氢钠溶液；对制备和分离KClO₃晶体的条件和过程分析不透彻而导致第（2）题出错；审题不清将第（3）题的离子方程式写为化学方程式；对氯气溶于水制备氯水的过程中发生的变化不清楚而导致回答第（4）题时出错。

 

备考提示：本题是以物质的制备为背景，综合考查了实验基础知识、基本操作、元素化合物的有关知识。这种综合应用实验基础知识、基本操作，结合化学基本理论和远足化合物知识、化学计算等相关知识进行整合，以解决有关试验问题的题目，是近几年高考实验中的主要命题方式，而且多以制备实验设计或情景实验为主。纵观近几年的高考试题会发现综合实验题的特点是试题情景的综合性、测试项目的整合性、解决问题的新颖性。在备考复习时，除对实验基础知识熟练掌握外，还应对涉及一些综合性较强的实验习题，当然也不能忽略以教材试验为基础的优化重组实验。