Question

【题目】氯酸钾在工业上具有广泛的应用，某研究性学习小组利用下图所示的实验装置制备氯酸钾。回答下列问题：

（1）KClO3中氯元素的化合价是______。

（2）①实验装置依次连接的合理顺序为B→____→___→____。

②检验装置B气密性的方法是___________________。

③D中所盛试剂是____________。

④实验结束后，取出A中装置冷却结晶、过滤、洗涤。检验洗涤干净的操作为_____。

（3）工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制备高效、低毒的消毒剂ClO2，该反应的离子方程式为_________。

（4）上述实验中多余的氯气可以通入水中制备饱和氯水，该实验小组欲测定新制饱和氯水中氯元素的总量。回答下列问题：

①次氯酸的电子式为_______。

②根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案（不必描述操作过程的细节）： 。

资料：ⅰ．次氯酸会破坏酸碱指示剂；

ⅱ．次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl－。

Answer 1

【答案】

（1）+5（1分）

（2）①DAC（2分）

②关闭分液漏斗活塞，将导管插入盛水的烧杯中，用酒精灯微热圆底烧瓶，若烧杯中有气泡冒出，停止加热冷却后，导管有水柱生成即可证明装置气密性良好（2分）

③饱和食盐水（1分）

④取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入适量的硝酸酸化的硝酸银溶液，如果不产生白色沉淀说明沉淀洗涤干净（2分）

（3）2ClO3－+SO32－+2H+＝2ClO2↑+SO42－+H2O（2分）

（4）①（2分）

②量取一定量的试样，加入足量H2O2溶液，加热除去过量H2O2，冷却，再加入足量硝酸银溶液，称量沉淀质量（或其他合理答案）（2分）

【解析】

试题分析：

（1）根据正负价代数和为0可知KClO3中氯元素的化合价是+5价。

（2）①生成的氯气中含有氯化氢，因此和氢氧化钾反应之前需要除去氯化氢。另外氯气有毒需要尾气处理，则装置的连接顺序是BDAC。

②根据装置结构可知检验气密性的方法是：关闭分液漏斗活塞，将导管插入盛水的烧杯中，用酒精灯微热圆底烧瓶，若烧杯中有气泡冒出，停止加热冷却后，导管有水柱生成即可证明装置气密性良好。

③根据以上分析可知D中所盛试剂是饱和食盐水。

④沉淀表面含有吸附的氯离子，所以检验是否洗涤干净的操作为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入适量的硝酸酸化的硝酸银溶液，如果不产生白色沉淀说明沉淀洗涤干净。

（3）KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下生成ClO2，根据原子守恒和电子得失守恒可知反应的离子方程式为2ClO3－+SO32－+2H+＝2ClO2↑+SO42－+H2O。

（4）①次氯酸是共价化合物，因此次氯酸的电子式为。

②由于次氯酸会破坏酸碱指示剂，因此实验设计时不用酸碱指示剂，可以利用氯水的强氧化性，向该溶液中加入足量H2O2溶液，发生氧化还原反应产生Cl－，H2O2被氧化变为O2，然后加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量硝酸银溶液，发生沉淀反应形成AgCl沉淀，称量沉淀质量可根据物质的元素组成确定其中含有的氯元素质量 。