Question

【題目】氯酸鉀在工業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用，是焰火、照明彈等的主要成分。某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置制備氯酸鉀。回答下列問(wèn)題：

（1）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________;寫出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________。

（2）若無(wú)B裝置，則裝置C中氯酸鉀的產(chǎn)率將________(填“提高” “降低”或“無(wú)影響”）。

（3）在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，實(shí)驗(yàn)的記錄表如下表（實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行）：

試管編號(hào)	1	2	3	4
0. 20mol L-1KI/mL	V1	1.0	1.0	1.0
KC1O3(s)/g	0.10	0.10	0.10	0.10
6.0mol L-1H2SO4/mL	0	3.0	V2	9.0
蒸餾水	9.0	V3	3.0	0
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中V1=____________； V3 =_______________。

②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是_________________________。

③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色。假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

（4）工業(yè)上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制備高效、低毒的消毒劑ClO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。

Answer 1

【答案】MnO2+ 4H+ + 2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O 3Cl2 + 6OH- = 5Cl- + ClO3- + 3H2O 降低 1.0 6.0 硫酸濃度為0的空白對(duì)照實(shí)驗(yàn) ClO3-+ 6I- + 6H+ = Cl- + 3I2 + 3H2O 2KClO3 + Na2SO3 + H2SO4=2ClO2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

【解析】

(1) 裝置A制取氯氣；裝置C制備氯酸鉀；

(2)生成的氯氣中含有氯化氫，氯化氫能與氫氧化鉀溶液反應(yīng)，飽和食鹽水除去氯化氫；

(3)①要研究硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，需要保持其他條件相同，只改變硫酸的濃度；

②1號(hào)試管中沒(méi)有加硫酸，實(shí)驗(yàn)的作用是硫酸濃度為0的空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)；

③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色，說(shuō)明有碘產(chǎn)生；

(4)工業(yè)上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制備高效、低毒的消毒劑C1O2，根據(jù)原子守恒和電子得失守恒可知還有硫酸鈉、硫酸鉀和水生成。

(1) 裝置A制取氯氣，其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：MnO2+ 4H+ + 2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；裝置C制備氯酸鉀，其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Cl2+6OH－＝ClO3－+3H2O+5Cl－；

故答案為：MnO2+ 4H+ + 2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；3Cl2+6OH－＝ClO3－+3H2O+5Cl－；

(2)生成的氯氣中含有氯化氫，氯化氫能與氫氧化鉀溶液反應(yīng)，飽和食鹽水除去氯化氫，若無(wú)B裝置，則裝置C中氯酸鉀的產(chǎn)率將降低。

故答案為：降低；

(3)①要研究硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，需要保持其他條件相同，只改變硫酸的濃度，則V1=1.0、V2=6.0、V3=6.0。

故答案為：1.0；6.0；

②1號(hào)試管中沒(méi)有加硫酸，實(shí)驗(yàn)的作用是硫酸濃度為0的空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

故答案為：硫酸濃度為0的空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)；

③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色，說(shuō)明有碘產(chǎn)生；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為ClO3－+6H++6I－＝3I2+Cl－+3H2O。

故答案為：ClO3－+6H++6I－＝3I2+Cl－+3H2O；

(4)工業(yè)上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制備高效、低毒的消毒劑C1O2，根據(jù)原子守恒和電子得失守恒可知還有硫酸鈉、硫酸鉀和水生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2ClO2+ K2SO4+ Na2SO4+ H2O。
故答案為：2KClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2ClO2+ K2SO4+ Na2SO4+ H2O。