Question

已知Cl₂和碱溶液在不同条件下，得到的产物不同。某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。（3Cl₂+6KOHKClO₃+5KCl+3H₂O ）

图中：A为氯气发生装置；B的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；C的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；D的试管里加有紫色石蕊试液。请填写下列空白：

（1）制取氯气时，在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰，通过___________________（填仪器名称）向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的化学方程式为________________________________________________。

（2）反应完毕，B试管中有少量晶体析出，经冷却后，有大量晶体析出，从B的试管中分离出该晶体的操作为______________________________。

（3）该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低，分析可能的一种原因是Cl₂中含有HCl气体，为了提高氯酸钾的产量，请你设计合理的实验改进方法________________________________________。

（4）实验中可观察到D试管中紫色石蕊试液先变成__________色，后变成_________色。

（5）请在装置图方框中画出缺少的实验装置，并注明试剂________________________________________。

Answer

分液漏斗 MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O 过滤 在A、B装置之间加一个盛饱和食盐水的试管 红 无

【解析】（1）制备氯气的原理是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰，氯气和水，浓盐酸从分液漏斗中加入，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：分液漏斗，MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法，故答案为：过滤；

（3）氯气中可能含有氯化氢气体，AB间增加一个洗气装置，盛饱和食盐水的洗气瓶吸收氯化氢，避免产生误差，故答案为：AB间增加一个盛饱和食盐水的洗气瓶；（4）氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠，二者在水中溶解且电离，反应的离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H+使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色， 故答案为：红；无；（5）剩余的氯气不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，装置图为，故答案为：。

点睛：本题考查了氯气的制备、性质，须掌握并熟练应用氯气的有关化学反应原理。本题的易错点是（3），注意除去氯气中的氯化氢气体，不能使用氢氧化钠。