【分层练习】2.2 .2 氯气的实验室制法和氯离子的检验高一化学同步备课（人教版2019必修第一册）（原卷版+解析版）

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第二节 氯及其化合物第2课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验（分层练习）1．实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气，其中不能达到实验目的的是【答案】A【解析】A．实验室用浓盐酸和二氧化锰制氯气应加热，缺酒精灯，所以不能到达实验目的，A项符合题意；B．饱和食盐水的目的是除去氯化氢气体，浓硫酸的目的是除去水，可以达到实验目的，B项不合题意；C．氯气的密度比空气大，采用向上排空气法，可以达到实验目的，C项不合题意；D．用氢氧化钠溶液吸收氯气，可以达到实验目的，D项不合题意；2．瑞典化学家舍勒在研究软锰矿矿石时，把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热，意外得到了氯气，MnO2＋4HCl(浓)eq \o(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。关于该反应的叙述不正确的是A．MnO2是氧化剂 B．氧化剂与还原剂的个数之比为1∶4C．MnO2被HCl还原 D．HCl具有还原性【答案】B【解析】A项，MnO2中Mn化合价降低，得到电子，是氧化剂，正确；B项，MnO2中Mn化合价降低，得到电子，是氧化剂，HCl中Cl化合价升高，失去电子，是还原剂，反应中只有2个HCl作还原剂，因此氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2，错误；C项，MnO2中Mn化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此MnO2被HCl还原，正确；D项，HCl中Cl化合价升高，失去电子，作还原剂，具有还原性，正确。3．某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法正确的是A．该装置中只存在两处错误B．如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗C．可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验氯气D．若要干燥氯气，可使用碱石灰【答案】C【解析】A．装置中没有酒精灯加热，尾气未进行处理，使用的是长颈漏斗，收集的时候应该长进短出，A错误；B．二氧化锰只能与浓盐酸反应与稀盐酸不反应，所以浓盐酸不能全部被消耗，B错误C．氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，C正确；D．氯气能够与碱性物质反应，不能用碱性干燥剂，碱石灰为碱性干燥剂，不能干燥氯气，D错误4．实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是①连接好装置，检查气密性； ②缓缓加热；③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸； ④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸；⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收； ⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气。A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤【答案】D【解析】制取氯气的实验操作顺序为：连接装置，检查装置的气密性，防止装置连接处漏气，向圆底烧瓶中加入固体药品二氧化锰粉末，从分液漏斗中缓缓加入浓盐酸，加热，待气体均匀放出时收集气体，氯气有毒，最后连有尾气吸收装置吸收氯气，防止污染空气，所以正确操作顺序为①③④②⑥⑤，故D正确。综上所述，本题选D。5．下列有关离子检验的描述正确的是A．向某溶液中加入盐酸有气泡产生，说明该物质一定存在CO32-B．某化合物的焰色反应呈黄色，说明该物质中一定含有Na+C．某物质在灼烧时透过紫色钴玻璃片看到蓝色火焰，说明该物质一定含有K+D．向溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则说明该溶液中一定存在Cl-【答案】B【解析】A．向某溶液中加入盐酸有气泡产生，说明该物质可能存在SO32-、CO32-、HCO3-等离子，A错误；B．焰色反应呈黄色是钠元素，故某化合物的焰色反应呈黄色，说明该物质中一定含有Na+，B正确；C．钾的焰色反应火焰呈紫色，而不是蓝色，故某物质在灼烧时透过蓝色钴玻璃片看到紫色火焰，才能说明该物质一定含有K+，C错误；D．向溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则说明该溶液中可能存在Cl-、SO32-、CO32-、SO42-等离子，D错误；6．下列对某溶液所含离子的检验，叙述正确的是A．滴入BaCl2溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，则原溶液中一定含有SO42-B．滴入盐酸酸化，再滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含有Cl-C．进行焰色试验检验某溶液中的阳离子，发现火焰呈黄色，则一定没有钾元素D．有色花瓣浸泡在氯水中，花瓣褪色，则氯水中含有次氯酸分子【答案】D【解析】A．滴入BaCl2溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，则原溶液中也可能含有银离子生成氯化银沉淀，A错误；B．滴入盐酸酸化引入氯离子，再滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能证明原溶液中一定含有Cl-，B错误；C．进行焰色试验检验某溶液中的阳离子，要证明钾元素存在，需要透过蓝色钴玻璃观察，C错误； D．有色花瓣浸泡在氯水中，花瓣褪色，则氯水中含有次氯酸分子，D正确；7．下列说法正确的是A．向某溶液中加入稀HCl产生能使澄清石灰水变浑浊无色气体，则溶液中一定含有CO32－B．向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有SO42－C．向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶液中一定含有Ag＋D．向某溶液中加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶液中一定含有Cl－【答案】D【解析】A项，CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－都能和盐酸反应生成使石灰水变浑浊的气体CO2和SO2，所以向某溶液中加入稀HCl产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中不一定含有CO32－，错误；B项，能和Ba2＋产生沉淀的可以是SO42－，也可以是CO32－，所以向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则溶液中不一定含有SO42－，错误；C项，若溶液中含有SO42－，则向溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液，也会产生白色沉淀BaSO4，所以溶液中不一定含有Ag＋，错误；D项，若向某溶液中加入HNO3酸化再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶液中一定含有Cl－，正确。8．检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-)，正确的操作是A．向少许未知溶液中加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀产生B．向少许未知溶液中加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀产生，若有沉淀产生，则再加入盐酸，看沉淀是否消失C．向少许未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀产生D．向少许未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀产生【答案】C【解析】Cl-可与Ag+反应生成氯化银沉淀，但与反应的还有碳酸根离子，加入硝酸可除去碳酸根离子，则可用向少许未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀产生检验是否含有Cl-，答案为C。9．用KMnO4与浓盐酸制备干燥纯净的Cl2，并进行相关性质实验，下列有关离子方程式书写错误的是A．制备原理：B．用湿润的淀粉-KI试纸检验Cl2时，试纸可能褪色，其原因为：C．氯气通入FeI2溶液中开始时的反应为：D．尾气处理的原理：【答案】C【解析】A．KMnO4与浓盐酸反应，生成Cl2、KCl、MnCl2等，制备原理：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，A正确；B．试纸褪色的原因是起初生成的I2再被Cl2氧化为KIO3等，其原因为：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+，B正确；C．氯气通入FeI2溶液中，由于I-的还原能力大于 Fe2+，所以开始时的反应为：Cl2+2I-=2Cl-+I2，C错误；D．制取Cl2的尾气，用NaOH溶液吸收，生成NaCl、NaClO等，处理的原理：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，D正确；10．实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是【答案】D【解析】A项，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，不符合题意；B项，氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，不符合题意；C项，湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，不符合题意；D项，氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，符合题意。实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气A．①比②多 B．②比①多 C．一样多 D．无法比较【答案】B【解析】146 g HCl的物质的量为4 mol，87 g MnO2的物质的量为1 mol，由化学方程式：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O知，1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应，但是由于稀盐酸与MnO2不反应，所以含有4 mol HCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应。12．利用如图装置可以制备无水氯化铁(氯化铁遇水会发生水解)。下列有关说法正确的是A．烧瓶B中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸B．装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水C．装置F的目的是检验有无氯气逸出D．装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置，才能制得无水氯化铁【答案】D【解析】A．烧瓶B为制备氯气的装置，反应物为二氧化锰和浓盐酸，故A错误； B．装置C用饱和食盐水除去氯化氢气体， D中用浓硫酸除去水蒸气，故B错误；C．装置F用氢氧化钠溶液除去多余的氯气防止污染空气，故C错误；D．为避免水蒸气接触氯化铁，则装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置，故D正确；故答案为D。13．锰酸钾K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：。利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是 A．在强碱性环境下，氧化性：Cl2 > KMnO4B．装置Ⅰ中的漂白粉可以用氯酸钾代替C．装置Ⅱ中盛放浓硫酸，以提高KMnO4的产率D．装置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氢氧化钠溶液与氯气反应速率较慢【答案】C【解析】A．在强碱性环境下，Cl2将K2MnO4氧化为KMnO4，则在强碱性环境下，氯气的氧化性比高锰酸钾强，故A正确；B．装置Ⅰ是制备氯气的装置，氯酸钾和浓盐酸混合可以制备氯气KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2↑+3H2O，故B正确；C．浓硫酸常用来干燥气体，而装置III中盛放锰酸钾溶液，里面有水存在，所以用浓硫酸干燥气体没有作用，不能提高产率，故C错误；D．氢氧化钠溶液吸收氯气的速率较慢，不会形成倒吸，故装置Ⅳ不需要防倒吸，故D正确；14．下列说法正确的是A．注射器在实验中除了可向试管e中加水外，还可以储存尾气，防止污染B．c中固体可用碱石灰代替C．当试管e中充满黄绿色气体时，推动注射器，向e中加水，品红试纸颜色不变D．已知2KMnO4＋16HCl(浓)＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，该反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为3∶5【答案】D【解析】A项，注射器在实验中除了可向试管e中加水外，还可以平衡气压，错误；B项，氯气能与碱石灰反应，c中固体不能用碱石灰代替，错误；C项，当试管e中充满黄绿色气体时，推动注射器，向e中加水，产生的次氯酸能使品红试纸褪色，错误；D项，已知2KMnO4＋16HCl(浓)＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，该反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为6∶10＝3∶5，正确。15．Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。已知：Cl2O的熔点为-116℃，沸点为3.8℃，Cl2的沸点为-34.6℃；HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O下列说法不正确的是A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2OD．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸【答案】C【解析】A. 制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，以保证进入④的Cl2中无水，A正确；B. 高浓度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气可以将生成的Cl2O进行稀释，以减少爆炸危险，B正确；C. 由物质的沸点可知，装置⑤用液氨降温冷却分离出Cl2O，逸出的气体是空气及过量Cl2，C错误；D. Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，则装置④与⑤之间不能用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸，D正确；16．三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃，沸点为73℃，氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应制备ICl3，实验室制备如图所示。下列说法不正确的是A．装置A可选用的药品为二氧化锰与浓盐酸B．装置B的作用是除杂，也作安全瓶，能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞C．装置C中的硅胶可用无水氯化钙代替D．装置D最恰当的加热方式是用水浴加热【答案】A【解析】A．二氧化锰与浓盐酸制取需要加热，装置A不可以选用的药品二氧化锰和浓盐酸，故A不正确；B．由分析知根据B中内外液面高低变化，可以判断是否发生堵塞，故B正确；C．装置C是利用硅胶吸收水蒸气，可用无水氯化钙代替，故C正确；D．装置D碘和氯气反应生成ICl3，三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃，沸点为73℃，最恰当的加热方式是用水浴加热，故D正确；故选A选项。17．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)。（1）仪器a的名称___________。（2）制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸，则相关的化学反应方程式为___________。（3）装置B中饱和食盐水的作用是__________________；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象______________________________。（4）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入___________。（5）装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向D中缓缓通入少量氯气时，反应的离子方程式为__________________________，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡、静置，观察到的现象为溶液分层，上层溶液为紫红色，下层几乎无色，根据实验得出氯、溴、碘单质的氧化性强弱为____________________。（6）装置F中用足量的NaOH溶液吸收多余的氯气，试写出相应的离子方程式________________________。【答案】（1）分液漏斗 （2）MnO2＋4HCl(浓)eq \o(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （3）①除去氯气中的HCl ②长颈漏斗中形成液柱，且不断上升 （4）c （5）①2Br-＋Cl2＝2Cl－＋Br2 ②Cl2＞Br2＞I2 （6）2OH－＋Cl2=Cl－＋ClO－＋H2O【解析】本题为实验探究题，以实验室制氯气，并探究氯气的性质，装置A为氯气的发生装置，反应原理为：MnO2＋4HCl(浓)eq \o(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，装置B为除去Cl2中的HCl，同时还能够起到防止堵塞的作用，装置C为探究氯气的漂白性，装置D为探究Cl2和Br2氧化性强弱的装置，反应为2Br－＋Cl2＝2Cl－＋Br2，装置E为探究Br2和I2氧化性强弱的装置，反应为2I－＋Br2＝2Br－＋I2，装置F为尾气处理装置，反应为：2OH－＋Cl2＝Cl－＋ClO－＋H2O。（1）由有实验装置图可知，仪器a的名称为分液漏斗；（2）制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸，即实验室制备氯气，故相关的化学反应方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \o(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；（3）由分析可知，装置B中饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl，同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的现象是长颈漏斗中形成液柱，且不断上升，故答案为：除去氯气中的HCl；长颈漏斗中形成液柱，且不断上升；（4）由于C装置左端是湿润的氯气，故C中I放湿润的有色布条，II为干燥氯气试剂，故为浓硫酸、硅胶或无水氯化钙均可，III中为干燥的有色布条，可以观察到I中布条褪色，III中布条不褪色，则说明Cl2本身无漂白性，Cl2水有漂白性，故答案为：c；（5）装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向D中缓缓通入少量氯气时，即NaBr和Cl2反应生成NaCl和Br2，反应的离子方程式为2Br－＋Cl2＝2Cl－＋Br2，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡、静置，观察到的现象为溶液分层，上层溶液为紫红色，说明有I2生成，发生的离子方程式为：2I－＋Br2＝2Br－＋I2，下层几乎无色，根据实验得出氯、溴、碘单质的氧化性强弱为：Cl2＞Br2＞I2，故答案为：2Br－＋Cl2＝2Cl－＋Br2；Cl2＞Br2＞I2；（6）由分析可知，装置F中用足量的NaOH溶液吸收多余的氯气，发生的离子方程式为：2OH－＋Cl2＝Cl－＋ClO－＋H2O。18．氯元素是非常重要的非金属元素，某化学活动社团为了探究氯气的制法、性质和用途，设计了如下实验装置。(1)仪器A的名称为___________；B中饱和食盐水的作用是____________。(2)请写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式_______________________。(3)广口瓶C、E中的有色布条褪色的是_______(填“C”或“E”)。(4)装置F可用于制漂白粉，漂白粉的有效成分是__________。A．Ca(OH)2 B．Ca(ClO)2 C．CaCl2 D．Ca(ClO)2和CaCl2(5)烧杯G的作用是处理尾气。请写出G中反应的离子方程式__________________________。(6)检验G中阳离子的方法是______________________________________；检验I中阳离子的试剂是___________(填化学式)，现象为_____________________________________________。【答案】球形分液漏斗 除去氯气中混有的氯化氢气体 MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O C B Cl2 +2OH- = ClO- + Cl- + H2O 做焰色试验 KSCN 溶液变红色 【解析】(1)仪器A用来添加浓盐酸，名称为球形分液漏斗；制得的氯气中混有浓盐酸挥发出的HCl气体和水蒸气，气体在净化时应该先除杂再进行干燥，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯气中混有的氯化氢气体，答案：球形分液漏斗；除去氯气中混有的氯化氢气体；(2)在加热条件下，二氧化锰与浓盐酸反应生成二氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，答案：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；(3)氯气没有漂白性，通过装置B的氯气里含水分，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性，所以广口瓶C的有色布条褪色，而通过浓硫酸之后得到的是干燥的氯气，所以广口瓶E中的有色布条不褪色，答案：C；(4)装置F内为石灰乳，氯气与与石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，漂白粉的主要成份为次氯酸钙和氯化钙，漂白粉的有效成份为次氯酸钙，所以可利用该反应来制取漂白粉，答案：B；(5)由于氯气有毒会污染空气，不能直接排放，尾气中的氯气要用碱液进行吸收处理，烧杯G装有氢氧化钠溶液，用来吸收氯气，氢氧化钠与氯气反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，对应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，答案：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；(6)烧杯G装有氢氧化钠溶液，钠离子在溶液中没有颜色且很难与其他离子反应，检验的没方法是做焰色试验，蘸有氢氧化钠溶液的铂丝在灼烧时会产生黄色的火焰；I中氯气与铁在加热的条件下反应生成氯化铁，铁离子通常可用KSCN溶液来检验，含有铁离子的溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色，答案：做焰色试验；KSCN；溶液变红色。19．氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是________________________________________________，a中的试剂为________________________________________________________________。(2)b中采用的加热方式是__________，c中化学反应的离子方程式是_____________，采用冰水浴冷却的目的是_______________________________________________________。(3)d的作用是____________，可选用试剂________(填字母)。A．HCl B．NaClC．Ca(OH)2 D．H2SO4(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，_______________________________，____________，干燥，得到KClO3晶体。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显________色。可知该条件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。【答案】(1)圆底烧瓶　饱和食盐水(2)水浴加热　Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 避免生成NaClO3　(3)吸收尾气(Cl2)　C(4)过滤　少量(冷)水洗涤　(5)紫　小于【解析】(1)盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气中混有氯化氢杂质，除去氯化氢需要将气体通过饱和食盐水。(2)b装置的加热方式为水浴加热。c装置中氯气与氢氧化钠发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。根据装置b、c水浴温度的不同推知，生成氯酸盐时需要酒精灯加热，生成次氯酸盐时需要冰水冷却，所以c中冰水浴的目的是避免氯酸钠的生成。(3)d是尾气处理装置，吸收氯气可以用氢氧化钙溶液。(4)从溶液中获得纯净氯酸钾的操作是冷却结晶，过滤，少量冷水洗涤，干燥，此处用少量冷水洗涤的目的是降低氯酸钾的损耗。(5)碘在四氯化碳中呈紫色；碘在水中的颜色为棕色或褐色，主要由碘的浓度决定。2号试管中溶液变棕色说明生成I2，1号试管中没有颜色变化，说明没有生成I2，由此可以判断氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠的氧化能力。20．碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂，可由碘酸(HIO3)和K2CO3反应得到。实验室制取HIO3的装置如下：已知三颈烧瓶中反应可制得碘酸，碘酸是易溶于水的强酸，不溶于CCl4(1)浓盐酸和MnO2反应的离子方程式为___________。(2)饱和食盐水的作用是___________，搅拌的目的是___________。(3)从三颈烧瓶反应后的混合液中分离出碘酸溶液所需的玻璃仪器有___________。(4)向碘酸中加入K2CO3可制得KIO3，KIO3溶液经冷却结晶获得KIO3晶体，为测定KIO3晶体的纯度，进行如下操作：准确称量0.50 g样品，配成100.00 mL溶液，取20.00 ml溶液，加入盐酸，加入足量KI晶体，以淀粉为指示剂，用0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定I2至恰好完全反应，消耗Na2S2O3 溶液24.00 mL。已知测定过程中发生的反应为IO3-＋I-＋H＋→I2＋H2O(未配平)、I2＋2S2O=2I-＋S4O，计算KIO3晶体的纯度(用质量分数表示)，并写出计算过程__________。【答案】MnO2＋4H+＋2ClMn2+＋Cl2↑＋2H2O 除去Cl2中的HCl 使Cl2与I2充分接触加快反应速率，提高Cl2的利用率 分液漏斗、烧杯 向KIO3溶液足量KI晶体，将KIO3全部转化为碘单质，反应为IO3-＋I-＋H＋→I2＋H2O，根据得失电子守恒配平该反应方程式为：IO3-＋5I-＋6H＋=3I2＋3H2O，再利用0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定I2，发生反应为：I2＋2S2O32-=2I-＋S4O62-，至恰好完全反应，消耗Na2S2O3 溶液24.00 mL，则滴定过程中各物质的量关系为IO3-~3I2~6S2O32-，则样品中IO3-的物质的量为×0.024L×0.1mol·L-1×=0.002mol，则KIO3晶体的纯度=×100%=85.6%。 【解析】(1)浓盐酸和MnO2在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2＋4H+＋2Cl Mn2+＋Cl2↑＋2H2O；(2)根据分析，饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl，搅拌的目的是使Cl2与I2充分接触加快反应速率，提高Cl2的利用率；(3)根据题中已知信息，颈烧瓶中反应可制得碘酸，碘酸是易溶于水的强酸，不溶于CCl4，则从三颈烧瓶反应后的混合液中分离出碘酸溶液可进行分液操作，所需的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；(4)根据实验过程描述，向KIO3溶液足量KI晶体，将KIO3全部转化为碘单质，反应为IO3-＋I-＋H＋→I2＋H2O，根据得失电子守恒配平该反应方程式为：IO3-＋5I-＋6H＋=3I2＋3H2O，再利用0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定I2，发生反应为：I2＋2S2O32-=2I-＋S4O62-，至恰好完全反应，消耗Na2S2O3 溶液24.00 mL，则滴定过程中各物质的量关系为IO3-~3I2~6S2O32-，则样品中IO3-的物质的量为×0.024L×0.1 mol·L-1×=0.002mol，则KIO3晶体的纯度=×100%=85.6%。ABCD发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置选项abcdⅠ干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条Ⅱ浓硫酸硅胶无水氯化钙碱石灰Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条