Question

某实验小组欲制取氯酸钾，并测定其纯度。制取装置如图甲所示。请回答：

（1）Ⅱ中玻璃管a的作用为__________。

（2）为了提高KOH的利用率，可将上述实验装置进行适当改进，其方法是__________。

（3）反应完毕经冷却后，Ⅱ的大试管中有大量KClO₃晶体析出．图乙中符合该晶体溶解度曲线的是__________(填编号字母)；要从Ⅱ的大试管中分离已析出晶体，下列仪器中不需要的是__________(填仪器编号字母)。

A．铁架台   B．长颈漏斗    C．烧杯    D．蒸发皿    E．玻璃棒    F．酒精灯

（4）上述制得的晶体中含少量KClO、KCl杂质．

已知：碱性条件下，ClO^-有强氧化性，ClO₃^-很稳定；酸性条件下，ClO^-、ClO₃^-都具有较强的氧化性．

为测定KClO₃的纯度，进行如下实验：

步骤1:去上述晶体3.00g，溶于水配成100mL溶液．

步骤2:取20.00mL溶液于锥形瓶中，调至pH=10，滴加双氧水至不再产生气泡，煮沸．

步骤3:冷却后，加入足量KI溶液，再逐渐滴加入足量稀硫酸．

发生反应：ClO₃^-+I^-+H⁺→Cl⁺+I₂+H₂O(未配平)

步骤4:加入指示剂，用0.5000mol•L^-1Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液48.00mL，发生反应：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-．

①步骤2中用双氧水除去溶液中残留ClO^-的离子方程式为__________。

②该晶体中KClO₃的质量分数为__________。

③若步骤2中未进行煮沸，则所测KClO₃的质量分数__________(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)

Answer

（1）平衡压强(其他合理答案亦可)（2）在I与II连接盛有饱和食盐水的净化装置

（3）M；BDF（4） ① ClO-+H2O2=H2O+O2+Cl-；②1.7%；③偏高

【解析】

试题分析：（1）Ⅱ中玻璃管a的作用为平衡压强，防止压强改变液体倒吸，故答案为：平衡压强；

（2）装置Ⅰ是制备氯气的装置，生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气，仪器进入装置Ⅱ，氯化氢也消耗氢氧化钾，为了提高KOH的利用率需要通入前除去，在Ⅰ与Ⅱ之间连接盛有饱和食盐水的净化装置，除去氯化氢气体，故答案为：在Ⅰ与Ⅱ之间连接盛有饱和食盐水的净化装置；

（3）根据题中信息可知，在加热条件下，氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，二者反应的浓度和温度都不相同，反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，说明溶质的溶解度随温度的降低而降低，只有M符合，不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法，过滤需要的仪器为烧杯、铁架台、玻璃棒、漏斗等，不需要的仪器为B．长颈漏斗、D．蒸发皿、F．酒精灯，故答案为：M，BDF；

（4）①用双氧水除去溶液中残留ClO-的反应是利用次氯酸根离子的强氧化性氧化过氧化氢生成氧气，本身被还原生成氯离子，反应的离子方程式为：ClO-+H2O2═H2O+Cl-+O2↑，故答案为：ClO-+H2O2═H2O+Cl-+O2↑；

②反应ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O和2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，得到关系ClO3-～3I2～6S2O32-，注意溶液体积的关系，

ClO3-～3I2～6S2O32-，

1 6

n 0.500mol/L×0.0480L×

n=0.02mol

晶体中KClO3的质量分数=×100=81.7%，

故答案为：81.7%；

③滴加双氧水至不再产生气泡，煮沸除去混有的氧气，避免氧气氧化碘离子为碘单质，消耗Na2S2O3标准溶液体积增大，所测KClO3的质量分数偏高，故答案为：偏高。

考点：考查了探究物质的组成或测量物质的含量的相关知识。