氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制取氯水和氯酸鉀,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置制取氯水和氯酸鉀
(1)圖中標(biāo)注裝有濃鹽酸的儀器名稱為 分液漏斗分液漏斗,A裝置圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO2+4HCl(濃) △ MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4HCl(濃) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)在確保KOH溶液完全反應(yīng)的條件下,若對調(diào)B和C裝置的位置,C中氯酸鉀的產(chǎn)率會 減小減小(填“增大”、“減小”或“不變”),原因是 氯氣中混有揮發(fā)出的HCl,消耗C裝置中的KOH,使氯酸鉀的產(chǎn)率減小氯氣中混有揮發(fā)出的HCl,消耗C裝置中的KOH,使氯酸鉀的產(chǎn)率減小。
Ⅱ.測定從裝置C試管中分離得到的粗產(chǎn)品中KClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(粗產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是KClO和KCl);堿性條件下,ClO3-氧化性較弱,不能氧化H2O2。測定粗產(chǎn)品中 KClO3的純度的實(shí)驗(yàn)過程如下:
步驟 1:取3.00g 樣品溶于水配成250mL溶液。
步驟 2:取25.00mL溶液于錐形瓶中,加KOH溶液調(diào)節(jié)pH,然后滴加過量H2O2溶液充分振蕩以除盡ClO-。然后煮沸溶液1~2分鐘,冷卻。
步驟 3:將溶液轉(zhuǎn)移到碘量瓶中(如圖),加H2SO4將溶液調(diào)至弱酸性,加過量的20%的KI溶液,加蓋水封,于暗處放置5min。
步驟 4:以淀粉為指示劑,用0.1500mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘量瓶中的溶液至終點(diǎn),平行操作三次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
相關(guān)反應(yīng)為:2S2O32-+I2═S4O62-+2I-。
(3)步驟2中,煮沸溶液1~2分鐘的目的是 除去溶液中過量的H2O2,防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)除去溶液中過量的H2O2,防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
(4)步驟3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:ClO3-+6I-+6H+=3H2O+3I2+Cl-ClO3-+6I-+6H+=3H2O+3I2+Cl-。
(5)使用碘量瓶時(shí),加蓋水封的目的是 防止碘揮發(fā)損失防止碘揮發(fā)損失,Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)裝入 堿堿式滴定管中(填“酸”或“堿”)。
(6)粗產(chǎn)品中KClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20.4%20.4%(保留三位有效數(shù)字)。
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【考點(diǎn)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法;氯氣的化學(xué)性質(zhì);探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量;溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及相關(guān)計(jì)算.
【答案】分液漏斗;MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O;減??;氯氣中混有揮發(fā)出的HCl,消耗C裝置中的KOH,使氯酸鉀的產(chǎn)率減??;除去溶液中過量的H2O2,防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn);ClO3-+6I-+6H+=3H2O+3I2+Cl-;防止碘揮發(fā)損失;堿;20.4%
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【解答】
【點(diǎn)評】
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