Question

實驗室可用MnO2和KClO3混合加熱的方法制取氧氣：2KClO32KCl＋3O2↑

I．現(xiàn)有下列儀器或裝置：

（1）A－D裝置中，用作KClO3為原料制氧氣的反應(yīng)裝置是＿＿＿＿(填序號)。

（2）排水法收集氧氣，接口順序是：氧氣出口→___→___→g→h→燒杯(填序號)。

Ⅱ．KClO3分解時尚有副反應(yīng)，導(dǎo)致收集到的氣體有異味。據(jù)推測，副產(chǎn)物可能是O3、Cl2、ClO2中的一種或幾種。資料表明：O3、Cl2、ClO2的沸點依次為-111℃、-34℃和11℃，且O3、ClO2也能將KI氧化為I2。為探究副反應(yīng)氣體產(chǎn)物的成分，將KClO3分解產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入如右裝置進(jìn)行實驗：

（3）若要確認(rèn)副產(chǎn)物中含Cl2，F中應(yīng)盛放_____溶液。

（4）確定副產(chǎn)物中含有ClO2的現(xiàn)象是_________________。

（5）實驗時若D中無現(xiàn)象，E中試紙變藍(lán)，能否得出副產(chǎn)物含有臭氧的結(jié)論?

答：_____ (填“能”或“不能”)。理由是________________________________。

Ⅲ．ClO2是飲用水消毒劑。用ClO2處理過的飲用水(pH為5.5～6.5)除含有ClO2外，常含有一定量對人體不利的ClO2-。為測定此飲用水中兩者成分，進(jìn)行如下實驗：準(zhǔn)確量取v mL水樣加入到錐形瓶中，調(diào)節(jié)水樣pH＝8，加人足量KI晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：2ClO2+2I- ＝I2+2ClO2-，反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)生amolI2；繼續(xù)調(diào)節(jié)溶液pH＝1，又發(fā)生如下反應(yīng)：ClO2-+4H++4I- ＝2I2+Cl-+2H2O，反應(yīng)結(jié)束后叉產(chǎn)生bmolI2。

（6）飲用水中c(ClO2-)＝_____________mol·L- 1(用含字母的代數(shù)式表示)。

 

Answer 1

【答案】

（1）A（2分）

（2）f 、e（2分）

（3）AgNO3溶液（2分，其他合理答案也可）

（4）C裝置試管中有液體生成（3分）

（5）不能（1分）??? Cl2也可以氧化KI產(chǎn)生I2 （2分）

（6） （3分）

【解析】

試題分析：I．（1）氯酸鉀制取氧氣屬于固體與固體加熱，因此主要儀器大試管，且試管口要低于試管底，屬于A－D裝置中，用作KClO3為原料制氧氣的反應(yīng)裝置是A。

（2）排水法收集氧氣時應(yīng)該是長口進(jìn)、短口出，所以接口順序是：氧氣出口→f→e→g→h→燒杯。

Ⅱ．（3）由于臭氧和氯氣均能將KI氧化為I2，所以要檢驗氯氣不能利用氯氣的氧化性。由于氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，所以可以通過檢驗氯離子的來檢驗氯氣，因此若要確認(rèn)副產(chǎn)物中含Cl2，F中應(yīng)盛放硝酸銀溶液。

（4）O3、Cl2、ClO2的沸點依次為-111℃、-34℃和11℃，所以通過冰水混合物時ClO2顯變?yōu)樽優(yōu)橐后w。因此確定副產(chǎn)物中含有ClO2的現(xiàn)象是C裝置試管中有液體生成。

（5）由于Cl2也可以氧化KI產(chǎn)生I2，且干燥的氯氣不能氧化碘化鉀，所以實驗時若D中無現(xiàn)象，E中試紙變藍(lán)，不能得出副產(chǎn)物含有臭氧的結(jié)論。

Ⅲ．（6）根據(jù)反應(yīng)式2ClO2+2I- ＝I2+2ClO2-可知，產(chǎn)生amolI2的同時必然生成2amolClO2-。在反應(yīng)ClO2-+4H++4I- ＝2I2+Cl-+2H2O中產(chǎn)生bmolI2，則參加反應(yīng)的ClO2-的物質(zhì)的量是0.5bmol，所以原溶液中ClO2-的物質(zhì)的量是0.5bmol－2amol，因此飲用水中c(ClO2-)＝mol·L- 1。

考點：考查氧氣制備、收集、物質(zhì)檢驗以及物質(zhì)含量測定的實驗方案設(shè)計與評價