Question

【題目】用濃鹽酸與氯酸鉀固體反應制氯氣時，發(fā)現所得氣體顏色偏深，經分析該氣體主要含有和兩種氣體，某研究性學習小組擬用如圖所示裝置分離制得的混合氣體，并測定兩種氣體的物質的量之比。

Ⅰ.查閱資料：常溫下二氧化氯為黃綠色氣體，其熔點為℃，沸點為℃，能溶于水，不溶于濃硫酸、四氯化碳，有強氧化性，能與溶液反應生成等物質的量的兩種鹽，其中一種為。

Ⅱ.制備與分離：

(1)實驗加藥品前應進行的實驗操作是__________。

(2)裝置C、E的作用分別是___________、____________。

(3)F中與溶液反應的離子方程式為___________。

Ⅲ.測量與計算：反應結束后，測得B、C裝置分別增重和，將D中的液體溶于水，配成溶液，取該溶液，調節(jié)試樣的，加入足量的晶體，振蕩后，靜置片刻；加入指示劑X，用溶液滴定至終點，消耗溶液。(已知：，)

(4)指示劑X為___________溶液，滴定至終點時的現象是溶液由___________色變?yōu)?/span>_______色。

(5)D裝置收集到的的物質的量為____________。

Ⅳ.結論：

(6)濃鹽酸與氯酸鉀固體反應的化學方程式為____________。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 吸收混合氣體中的 安全瓶防倒吸 淀粉 藍 無

【解析】

實驗目的有二個：①分離Cl2和ClO2混合氣體，②測定Cl2和ClO2的物質的量之比。結合圖中裝置可知，實驗時先檢驗裝置的氣密性，A中濃鹽酸與氯酸鉀反應，B中濃硫酸干燥，C可除去混合氣體中的氯氣，D冷凝分離出二氧化氯，E作為安全瓶防止F中溶液倒吸進入D中，F中NaOH溶液可吸收尾氣；測定含量時結合2C1O2+8H++10I-=5I2+2Cl- +4H2O、2 Na2S2O3+I2=== = Na2S4O6+2NaI 可知，存在ClO2~ 5Na2S2O3 。

(1)制備氣體的實驗步驟通常是：連接儀器組成裝置，檢查裝置氣密性，加入試劑等等，故加藥品前應檢查裝置氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
(2)根據相似相溶原理和題中信息，氯氣易溶于四氯化碳，二氧化氯不溶于四氯化碳且較易液化，從而可實現它們的分離；裝置C的作用是溶解吸收混合氣體中的氯氣，裝置D可使二氧化氯冷凝成液體，裝置E作為安全瓶能防止F中溶液倒吸至D中，故答案為：吸收混合氣體中的；安全瓶防倒吸；
(3) F中NaOH溶液能吸收氯氣、二氧化氯，防止污染空氣。因氧化還原反應中化合價升降數相等，所以C1O2與NaOH溶液反應生成等物質的量的兩種鹽，其中一種為NaC1O3，另一種只能是NaC1O2，其離子方程式為，故答案為：；
(4)用Na2S2O3標準溶液滴定含I2溶液時，使用淀粉做指示劑，滴定終點時的現象：滴加最后一滴標準溶液時，溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內不恢復藍色，故答案為：滴加最后一滴標準溶液時，溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內不恢復藍色；
(5)由已知離子方程式得： 2C1O2~5I2~ 10Na2S2O3，則25. 00mL溶液中，n(C1O2)=n( Na2S2O3)=0.200mol/L25. 00 10-3L=1. 0010-3mol， 2. 5L溶液(裝置D收集到的C1O2) 中 n(C1O2 )=0.100mol。故答案為：0.100mol；

(6) 裝置C增重14.2g為氯氣，即n(Cl2)=0.200mol，故裝置A中生成C1O2、Cl2的物質的量之比為1:2，反應的化學方程式為3KC1O3+10HCl=2C1O2↑+4C12↑+3KC1 +5H2O， 故答案為：3KC1O3+10HCl=2C1O2↑+4C12↑+3KC1 +5H2O。