氯氣與堿溶液反應(yīng),在低溫和稀堿溶液中主要產(chǎn)物是ClO-和Cl-,在75℃以上和濃堿溶液中主要產(chǎn)物是ClO3-和Cl-。研究小組用如圖實(shí)驗(yàn)裝置制取氯酸鉀(KClO3),并測(cè)定其純度。
a為濃鹽酸,b為MnO2,c為飽和食鹽水,d為30%KOH溶液,e為NaOH溶液檢查裝置氣密性后,添加藥品,待裝置Ⅲ水溫升至75℃開(kāi)始反應(yīng)。
(1)裝置Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
,若取消裝置Ⅱ,對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響是
雜質(zhì)HCl消耗KOH,使KClO3產(chǎn)率降低
雜質(zhì)HCl消耗KOH,使KClO3產(chǎn)率降低
。
(2)從裝置Ⅲ的試管中分離得到KClO3粗產(chǎn)品,其中混有的雜質(zhì)是KClO和 KCl
KCl
。
(3)已知堿性條件下,ClO-有強(qiáng)氧化性,而ClO3-氧化性很弱。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:堿性條件下,H2O2能被ClO-氧化,而不能被ClO3-氧化 分別取少量NaClO和NaClO3溶液于試管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分別滴加H2O2溶液,A中有氣泡產(chǎn)生并能使帶火星的木條復(fù)燃,B中無(wú)明顯現(xiàn)象(或者:分別取少量NaClO和NaClO3溶液于試管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分別滴加H2O2溶液充分振蕩,然后煮沸溶液1~2分鐘,冷卻;分別加入足量稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,A中產(chǎn)生白色沉淀,B中無(wú)明顯現(xiàn)象)
分別取少量NaClO和NaClO3溶液于試管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分別滴加H2O2溶液,A中有氣泡產(chǎn)生并能使帶火星的木條復(fù)燃,B中無(wú)明顯現(xiàn)象(或者:分別取少量NaClO和NaClO3溶液于試管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分別滴加H2O2溶液充分振蕩,然后煮沸溶液1~2分鐘,冷卻;分別加入足量稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,A中產(chǎn)生白色沉淀,B中無(wú)明顯現(xiàn)象)
。
(4)為測(cè)定產(chǎn)品KClO3的純度,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
步驟1:取2.45g樣品溶于水配成250mL溶液。
步驟2:取25.00mL溶液于錐形瓶中,調(diào)至pH=10,滴加足量H2O2溶液充分振蕩,然后煮沸溶液1~2分鐘,冷卻。
步驟3:加入過(guò)量KI溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。(ClO3-+6I-+6H+→Cl-+3I2+3H2O)
步驟4:加入指示劑,用0.5000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。(2S2O32-+I2→S4O62-+2I-)
①樣品中KClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 83.3%
83.3%
;
②步驟2的目的是 除去ClO-,以免影響測(cè)定結(jié)果;
除去ClO-,以免影響測(cè)定結(jié)果;
;
③若沒(méi)有“煮沸”操作,測(cè)定結(jié)果 偏大
偏大
(選填偏大、偏小或無(wú)影響)。【答案】MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O;雜質(zhì)HCl消耗KOH,使KClO
3產(chǎn)率降低;KCl;分別取少量NaClO和NaClO
3溶液于試管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分別滴加H
2O
2溶液,A中有氣泡產(chǎn)生并能使帶火星的木條復(fù)燃,B中無(wú)明顯現(xiàn)象(或者:分別取少量NaClO和NaClO
3溶液于試管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分別滴加H
2O
2溶液充分振蕩,然后煮沸溶液1~2分鐘,冷卻;分別加入足量稀硝酸酸化,滴加AgNO
3溶液,A中產(chǎn)生白色沉淀,B中無(wú)明顯現(xiàn)象);83.3%;除去ClO
-,以免影響測(cè)定結(jié)果;;偏大