氯气与碱溶液反应,在低温和稀碱溶液中主要产物是ClO—和Cl—,在75℃以上和浓碱溶液中主要产物是ClO3—和Cl—。研究小组用如下实验装置制取氯酸钾(KClO3),并测定其纯度。
回答下列问题:
(1)检查装置气密性后,添加药品,待装置Ⅲ水温升至75℃开始反应。
①写出装置Ⅰ中反应的化学方程式为_____ ___。
②若取消装置Ⅱ,对本实验的影响是______ __。
③实验结束,拆解装置Ⅰ前为了防止大量氯气逸出,可采取的措施是_______。
④从装置Ⅲ的试管中分离得到KClO3粗产品,其中混有的杂质是KClO和_____。
(2)已知碱性条件下,ClO—有强氧化性,而ClO3—氧化性很弱。设计实验证明:碱性条件下,H2O2能被ClO—氧化,而不能被ClO3—氧化。____ ____。
(3)为测定产品KClO3的纯度,进行如下实验:
步骤1:取2.45g样品溶于水配成250mL溶液。
步骤2:取25.00mL溶液于锥形瓶中,调至pH=10,滴加足量H2O2溶液充分振荡,然后煮沸溶液1~2分钟,冷却。
步骤3:加入过量KI溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。(ClO3—+6I—+6H+=Cl—+3I2+3H2O)
步骤4:加入指示剂,用0.5000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。(2S2O32—+I2=S4O62—+2I—)
①步骤2的目的是________。写出煮沸时反应的化学方程式________。
②样品中KClO3的质量分数为________。(KClO3相对分子质量:122.5)
(1)①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
②杂质HCl消耗KOH,使KClO3产率降低
③将装置Ⅳ中的溶液从分液漏斗注入圆底烧瓶中
④KCl
(2)分别取少量NaClO和NaClO3溶液于试管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分别滴加H2O2溶液,A中有气泡产生并能使带火星的木条复燃,B中无明显现象。
(或者:分别取少量NaClO和NaClO3溶液于试管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分别滴加H2O2溶液充分振荡,然后煮沸溶液1~2分钟,冷却。分别加入足量稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,A中产生白色沉淀,B中无明显现象。)
(3)①除去ClO— 2H2O22H2O + O2↑
②83.3%
物质检验的基本原则:
物质检验的“三个原则”,即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同,检验离子的方法可归纳为四类:
(1)生成气体,如的检验;
(2)生成沉淀,如的检验;
(3)显现特殊颜色,如苯酚的检验。
(4)焰色反应:检验金属或金属离子。
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