Question

【题目】氯酸钾在工业上具有广泛的应用，是焰火、照明弹等的主要成分。某研究性学习小组利用如图所示的实验装置制备氯酸钾。回答下列问题：

（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：________________________________;写出装置C中发生反应的离子方程式：________________________________________。

（2）若无B装置，则装置C中氯酸钾的产率将________(填“提高” “降低”或“无影响”）。

（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究体系中硫酸浓度对反应产物的影响，实验的记录表如下表（实验在室温下进行）：

试管编号	1	2	3	4
0. 20mol L-1KI/mL	V1	1.0	1.0	1.0
KC1O3(s)/g	0.10	0.10	0.10	0.10
6.0mol L-1H2SO4/mL	0	3.0	V2	9.0
蒸馏水	9.0	V3	3.0	0
实验现象

①实验设计表中V1=____________； V3 =_______________。

②设计1号试管实验的作用是_________________________。

③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色。假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为_____________________________。

（4）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制备高效、低毒的消毒剂ClO2，该反应的化学方程式为_________________________________。

Answer 1

【答案】MnO2+ 4H+ + 2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O 3Cl2 + 6OH- = 5Cl- + ClO3- + 3H2O 降低 1.0 6.0 硫酸浓度为0的空白对照实验 ClO3-+ 6I- + 6H+ = Cl- + 3I2 + 3H2O 2KClO3 + Na2SO3 + H2SO4=2ClO2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

【解析】

(1) 装置A制取氯气；装置C制备氯酸钾；

(2)生成的氯气中含有氯化氢，氯化氢能与氢氧化钾溶液反应，饱和食盐水除去氯化氢；

(3)①要研究硫酸浓度对反应产物的影响，需要保持其他条件相同，只改变硫酸的浓度；

②1号试管中没有加硫酸，实验的作用是硫酸浓度为0的空白对照实验；

③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色，说明有碘产生；

(4)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制备高效、低毒的消毒剂C1O2，根据原子守恒和电子得失守恒可知还有硫酸钠、硫酸钾和水生成。

(1) 装置A制取氯气，其中发生反应的离子方程式：MnO2+ 4H+ + 2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；装置C制备氯酸钾，其中发生反应的离子方程式为3Cl2+6OH－＝ClO3－+3H2O+5Cl－；

故答案为：MnO2+ 4H+ + 2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；3Cl2+6OH－＝ClO3－+3H2O+5Cl－；

(2)生成的氯气中含有氯化氢，氯化氢能与氢氧化钾溶液反应，饱和食盐水除去氯化氢，若无B装置，则装置C中氯酸钾的产率将降低。

故答案为：降低；

(3)①要研究硫酸浓度对反应产物的影响，需要保持其他条件相同，只改变硫酸的浓度，则V1=1.0、V2=6.0、V3=6.0。

故答案为：1.0；6.0；

②1号试管中没有加硫酸，实验的作用是硫酸浓度为0的空白对照实验。

故答案为：硫酸浓度为0的空白对照实验；

③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色，说明有碘产生；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为ClO3－+6H++6I－＝3I2+Cl－+3H2O。

故答案为：ClO3－+6H++6I－＝3I2+Cl－+3H2O；

(4)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制备高效、低毒的消毒剂C1O2，根据原子守恒和电子得失守恒可知还有硫酸钠、硫酸钾和水生成，该反应的化学方程式为2KClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2ClO2+ K2SO4+ Na2SO4+ H2O。
故答案为：2KClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2ClO2+ K2SO4+ Na2SO4+ H2O。