Question

【題目】一種實驗室制備次氯酸鈉和氯酸鉀的裝置和步驟如下：

①如圖組裝裝置，檢查裝置的氣密性。②在錐形瓶A內放入5gKMnO4粉末，安全漏斗深入試管內部。在試管5中放入4mL6mol·L-1的KOH溶液，試管6中放入4mL2mol·L-1的NaOH溶液。③打開止水夾3，關閉止水夾4，控制試管5中溫度在323～328K范圍內，通過安全漏斗向錐形瓶A中緩緩加入15mL9mol·L-1的鹽酸，并控制氯氣均勻產生。④當試管5內由無色慢慢變為黃綠色，再由黃綠色突然變成無色時，繼續通氯氣至溶液呈極淡的黃色，停止加熱。⑤。⑥將試管5拆下，冷水浴冷卻至不再有晶體析出，過濾、洗滌、干燥。

回答下列問題：

(1)錐形瓶A內的小試管的作用是___。

(2)洗氣瓶2內的試劑可以是___。

A.飽和氯化鈣溶液 B.濃硫酸 C.飽和食鹽水 D.飽和碳酸氫鈉溶液

(3)控制試管5中溫度在323～328K范圍內，采取的加熱方式是___。試管5因生成了KClO而顯黃綠色，KClO的電子式為___。黃綠色突然變為無色是因為KClO分解生成了KClO3，寫出KClO分解的化學方程式：___。

(4)步驟⑤的操作是___。

(5)步驟⑥中得到的晶體用乙醇洗滌的優點是___。

(6)取試管6中的液體少許于另一試管中，加入硫酸調至弱酸性，向其中滴加0.2mol·L-1的MnSO4溶液，有黑色沉淀生成，則發生反應的離子方程式為___。

Answer 1

【答案】液封，防止生成的氣體逸出 AC 水浴加熱 3KClO2KCl+KClO3 打開止水夾4，關閉止水夾3 減少氯酸鉀的溶解損失，有利于快速干燥 ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+

【解析】

根據流程和步驟，錐形瓶A內放入KMnO4粉末并緩緩加入鹽酸，產生氯氣，氣體沿導管經過洗氣瓶2，通過止水夾3進入試管5發生反應，試管5中放入KOH溶液，則該處制備氯酸鉀，試管6中放入NaOH溶液，該處制備次氯酸鈉，B和最后的錐形瓶中的NaOH溶液目的在于吸收過量的氯氣，防止污染空氣，洗氣瓶2的目的在于除去混在氯氣中的氯化氫氣體。

(1)由圖可知，加入鹽酸用的是長頸漏斗，與外界大氣相通，為防止氯氣逸出，故放入一個小試管，所以錐形瓶A內的小試管的作用是液封，防止生成的氣體逸出；

(2)洗氣瓶2的目的在于除去混在氯氣中的氯化氫氣體，該試劑一方面要除掉氯化氫，另一方面要防止氯氣溶解，滿足條件的為飽和氯化鈣溶液 、飽和食鹽水，答案選AC；

(3)試管5中溫度在323～328K范圍內，即50℃-55℃，溫度范圍小且在水的沸點范圍內，采取的加熱方式是水浴加熱；KClO中存在離子鍵和共價鍵，電子式為；KClO分解生成了KClO3，氯的化合價既升高又降低，根據得失電子守恒配平，故KClO分解的化學方程式為3KClO2KCl+KClO3；

(4)步驟④反應已經完成，故步驟⑤的操作是打開止水夾4，關閉止水夾3；

(5)乙醇具有揮發性，用乙醇洗滌可以快速干燥，且相比用水洗滌，氯酸鉀的溶解損失要小，故用乙醇洗滌的優點是減少氯酸鉀的溶解損失，有利于快速干燥；

(5)試管6制備次氯酸鈉，次氯酸鈉在酸性條件下具有強氧化性，向其中滴加MnSO4溶液，有黑色沉淀生成，該沉淀應為MnO2，則發生反應的離子方程式為

ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+。