Question

在实验室里可用如图1所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质．
图1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______．
（2）如果实验室中MnO₂用完了，则下列物质可能可以用来代替MnO₂制Cl₂的是：______．（已知氧化性强弱顺序为：NaBiO₃＞PbO₂＞MnO₂＞Na₂O₂＞FeCl₃）
A．NaBiO₃     B．FeCl₃     C．PbO₂     D．Na₂O₂
（3）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是：①______； ②______．
（4）反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出．如图2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）．
（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______．为什么？______．
（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：______．

Answer 1

（1）在加热的条件下，二氧化锰把浓盐酸氧化，生成氯气，
反应的化学方程式是MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）已知氧化性强弱顺序为：NaBiO₃＞PbO₂＞MnO₂＞Na₂O₂＞FeCl₃，则可选用NaBiO₃、PbO₂，
由于过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，与氯气反应，不能选用，氯化铁氧化性比氯气弱，不能用于制备氯气，
故答案为：A、C；
（3）根据题中信息可知，在加热条件下，氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，二者反应的浓度和温度都不相同，
故答案为：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，说明溶质的溶解度随温度的降低而降低，只有M符合，不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法，
故答案为：M；过滤；
（5）氯气溶于水生成次氯酸和盐酸，因为次氯酸具有强氧化性，能把石蕊试液氧化而褪色，不能证明氯气的强氧化性，
故答案为：不可；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，设生成1molKClO₃，
2molKClO．则失去电子数目为1×（5-0）+2×（1-0）=7，氯气被还原生成KCl，则应得到7mol电子，生成7molKCl，5Cl₂+10KOH

△   .

KClO₃+2KClO+7KCl+5H₂O，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为7：3，
故答案为：7：3．