Question

在實驗室里可用右圖所示裝置制取氯酸鉀和探究氯水的性質． 圖中：①為氯氣發生裝置；②的試管里盛有15mL 30%KOH溶液，并置于水浴中；③的試管里加有紫色石蕊試液；④為尾氣吸收裝置．請填寫下列空白：
（1）制取氯氣時，先在燒瓶里加入一定量的二氧化錳，再通過

分液漏斗

（填寫儀器名稱）向燒瓶中加入適量的濃鹽酸．實驗時為了除去氯氣中的HCl氣體，可在①與②之間安裝盛有

B

（填寫下列編號字母）的凈化裝置．A．堿石灰B．飽和食鹽水C．濃硫酸
（2）如果將過量二氧化錳與20mL 12mol?L^-1的鹽酸混合加熱，充分反應后生成的氯氣明顯少于0.06mol．其主要原因有：①

鹽酸揮發

，②

反應一段時間后，鹽酸變稀，無法被MnO₂氧化

．
（3）反應完畢經冷卻后，②的試管中有大量晶體析出．圖中符合該晶體溶解度曲線的是

M

（填寫編
號字母）；從②的試管中分離出該晶體的方法是

過濾

（填寫實驗操作名稱）．
（4）實驗中可觀察到③的試管里溶液的顏色發生了如下變化，請填寫下表中的空白．

實驗現象	原因
溶液最初從紫色逐漸變為 紅色 色	氯氣與水反應生成的H+使石蕊變色
隨后溶液逐漸變為無色	氯氣與水反應生成HClO具有漂白性
然后溶液從無色逐漸變為 淺黃綠色 色	過量氯氣溶解于水中

Answer 1

分析：（1）根據除雜方法思考；
（2）根據制取氯氣的反應原理分析；
（3）根據題意，推知晶體為氯酸鉀，然后根據溶解度曲線分析；
（4）根據氯氣的性質和氯水的成分考慮．

解答：解：（1）向燒瓶中加入濃鹽酸應該使用分液漏斗．制取氯氣時需要加熱，會使濃鹽酸揮發出來，因此除去HCl，可以使用飽和食鹽水，既除去HCl又降低氯氣在水中的溶解度，即選用B．故答案為：分液漏斗；B；
（2）濃鹽酸中含有HCl：0.2L×12mol/L═2.4mol，根據化學方程式：MnO₂+4HCl=MnCl₂+Cl₂+2H₂O可知：在二氧化錳過量的條件下，如果HCl完全反應，會生成氯氣0.6mol，但是濃鹽酸與二氧化錳反應成為稀鹽酸后將不會反應生成氯氣，即生成的氯氣會小于0.6mol，更何況本實驗需要加熱，濃鹽酸會揮發出來，因此答案為：①鹽酸揮發；②反應一段時間后，鹽酸變稀，無法被MnO₂氧化．故答案為：鹽酸揮發；反應一段時間后，鹽酸變稀，無法被MnO₂氧化；
（3）根據題意，本題要制取氯酸鉀，說明裝置②是在加熱的條件下氯氣與氫氧化鉀溶液反應，即3Cl₂+6KOH=5KCl+KClO₃+3H₂O，析出的必然是氯酸鉀．氯酸鉀能從溶液中析出，說明它的溶解度受溫度的影響比較大，即溫度越高溶解度越大，觀察圖中曲線符合題目條件的只有M（P受溫度影響較小）．從溶液中分離出氯酸鉀晶體，只能使用過濾的方法．
故答案為：M；過濾；
（4）氯氣通入紫色石蕊試液，由于氯氣與水反應，即Cl₂+H₂O=Cl^-+H⁺+HClO，由于氯水顯酸性，則氯水能使紫色石蕊試液變成紅色，而后由于氯水中存在次氯酸，次氯酸具有漂白性，可以使紅色石蕊試液退成無色，此后，由于氯氣繼續通入溶液，通入的氯氣不再繼續表現氧化性，而是要溶解在水中，最終形成氯水，其顏色呈現黃綠色或淺黃綠色．
故答案為：

實驗現象	原因
紅
	氯氣與水反應生成HClO具有漂白性
淺黃綠	過量氯氣溶解于水中

點評：本題把氯氣的實驗室制法、氯氣的性質、氯水的性質等結合起來，把已學知識與信息給予結合起來，較大力度地訓練了學生結合已有知識與題給信息解題的能力，對學生的思維能力要求較高，值得作為典型題目細心研究．