Question

某化学兴趣小组学生设计了制取KClO₃和氯水的实验（装置如下图所示），并进行相关性质的探究。

请按要求回答下列问题：

(1)请在D处方框内画出所需装置，并标注试剂名称__________________。

装置A中发生反应的离子方程式：__________________；当产生2.24mL（标准状况）Cl₂时，转移电子数目为_____________________。

(2) B中反应的离子方程式：_________________。该小组学生深入研讨后将B和C装置对调了位置，这样做的优点是__________________。

(3)制取实验结束后，取出上图B中试管，经__________、过滤、洗涤、干燥，得晶体样品。

另取上图C中氯水样品，进行如下实验，请分析：

①在少量样品中滴入几滴石蕊溶液后的现象是________________。

②测定其中所含氯元素的总量；在一定量试样中加入足量的H₂O₂溶液，充分反应后加热除去过量的H₂O₂，冷却，在加入足量的硝酸银溶液，经系列操作后，称取沉淀质量。其中加入的H₂O₂溶液的作用是_______。

(4)欲证明相同条件下HClO的电离常数大于HCO₃^-，实验方案是____________。

(5)在不同条件下KClO₃可将KI氧化成I₂或KIO₃。该小组设计了系列实验研究反应条件对产物的影响，其中某系列实验数据记录如下表（均室温下进行）；

实验 编号	试剂及其用量
0.2mol·L^-1kJ/mL	KClO3(s)/g	6.0mol·L^-1H2SO4/mL	H2O/mL
1	1.0	0.1	0	a
2	1.0	0.1	3.0	b
3	1.0	0.1	6.0	c
4	1.0	0.1	9.0	0

①此系列实验中a=____________。此系列实验目的是_________________。

②为使实验现象更加明显，此系列实验中还需添加的一种试剂是__________。

Answer

4H++MnO2+2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O 1.204×1020 6OH-+3Cl25Cl-+ClO3-+3H2O 提高氯酸钾的纯度 冷却结晶 溶液先变红后褪色 将Cl2、HClO、ClO-还原为Cl- 分别测同温同浓度的NaClO溶液、NaCO3溶液的pH 9.0 探究其他条件不变时，硫酸浓度对该反应产物的影响 淀粉溶液

【解析】(1)浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，反应的离子方程式为4H++MnO2+2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O，氯气会污染空气，需要用氢氧化钠溶液吸收，D处方框内所需装置为，标准状况下，2.24mLCl2的物质的量为=0.0001mol，转移电子0.0002mol，数目为1.204×1020，故答案为：；4H++MnO2+2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O；1.204×1020；

(2) B中氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾，反应的离子方程式为6OH-+3Cl25Cl-+ClO3-+3H2O，浓盐酸易挥发出氯化氢，氯化氢与氢氧化钾反应生成氯化钾，将B和C装置对调，可以除去氯化氢，可以提高氯酸钾的纯度，故答案为：6OH-+3Cl25Cl-+ClO3-+3H2O；提高氯酸钾的纯度；

(3)制取实验结束后，取出图B中试管，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得晶体样品，故答案为：冷却结晶；

①氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，样品具有酸性和氧化性，滴入几滴石蕊溶液，溶液先变红后褪色，故答案为：冷却结晶；溶液先变红后褪色；

②样品中含有少量的氯气和次氯酸，在一定量试样中加入足量的H2O2溶液，可以将篮球和次氯酸还原，故答案为：将Cl2、HClO、ClO-还原为Cl-；

(4)证明相同条件下HClO的电离常数大于HCO3-，可以分别测同温同浓度的NaClO溶液、NaCO3溶液的pH，若碳酸钠溶液的pH大于次氯酸钠，则说明次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子，故答案为：分别测同温同浓度的NaClO溶液、NaCO3溶液的pH；

(5)①研究反应条件对反应产物的影响，由表格数据可知，总体积需要相同，故a=9.0，b=0.6，c=0.3，只,控制硫酸的浓度不同，因此实验目的为研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响，故答案为：9.0；探究其他条件不变时，硫酸浓度对该反应产物的影响；

②根据题意“在不同条件下KClO3可将KI氧化成I2或KIO3”，碘遇到淀粉能够变成蓝色，为使实验现象更加明显，此系列实验中还需添加淀粉溶液，故答案为：淀粉溶液。