Question

12．氯氣是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要的應(yīng)用．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣除了用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)外還可利用下列反應(yīng)：KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，該反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)生氯氣速度快、不需加熱．請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）上述反應(yīng)中KClO₃是氧化劑，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)量之比為5：1．
（2）把氯氣通入紫色石蕊溶液中，可以觀察到的現(xiàn)象是：先變紅后褪色．
（3）實(shí)驗(yàn)室配制好2.0mol•L^-1的NaOH溶液，需要這種溶液100mL才能與2.24L氯氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）恰好完全反應(yīng)．
（4）已知Br₂的水溶液因濃度不同而呈現(xiàn)橙色或紅棕色，NaBr溶液中緩緩?fù)ㄈ隒l₂時(shí)，可以看到無(wú)色溶液逐漸變?yōu)榧t棕色，請(qǐng)寫出對(duì)應(yīng)的離子方程式并用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況：．
（5）現(xiàn)需490mL 2.0mol•L^-1 NaOH溶液：
①所需稱量的氫氧化鈉固體的質(zhì)量是40.0g．
②上述實(shí)驗(yàn)需要的儀器有天平（含砝碼）、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管、500 mL容量瓶．
③在配制溶液的過(guò)程中，下列操作可能造成結(jié)果偏高的是AD．
A．定容時(shí)俯視
B．容量瓶不干燥，含有少量蒸餾水
C．溶解所用燒杯未洗滌
D．NaOH溶解后，未冷卻即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）KClO₃+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為0，Cl元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0，以此來(lái)解答；
（2）依據(jù)氯氣和水反應(yīng)生成的產(chǎn)物鹽酸和次氯酸性質(zhì)分析判斷；
（3）n（Cl₂）=0.1mol，根據(jù)反應(yīng)的離子方程式Cl₂+2OH^-=CIO^-+Cl^-+H₂O計(jì)算；
（4）氯氣與溴化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)；
（5）①根據(jù)m=nM=cVM計(jì)算；
②根據(jù)操作的步驟確定所需儀器；
③分析操作對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積的影響，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$進(jìn)行誤差分析，凡是使溶質(zhì)的物質(zhì)的量n偏大或者使溶液體積V偏小的操作，溶液濃度都偏高．

解答 解：（1）KClO₃+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，1KClO₃中Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為0，則氧化劑為KClO₃，5HCl中Cl元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0，則還原劑為5HCl，所以氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)量之比為5：1，故答案為：KClO₃；5：1；
（2）氯氣通入紫色石蕊試液中和水反應(yīng)生成鹽酸使石蕊變紅色，生成的次氯酸具有漂白性使紅色褪去，
故答案為：先變紅后褪色；
（3）n（Cl₂）=0.1mol，由反應(yīng)的離子方程式Cl₂+2OH^-=CIO^-+Cl^-+H₂O可知n（NaOH）=0.2mol，
V（NaOH）=$\frac{0.2mol}{2mol/L}$=0.1L=100ml，
故答案為：100；
（4）氯氣與溴化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)，對(duì)應(yīng)的離子方程式并用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況：；
故答案為：；
（5）①現(xiàn)需490mL 2.0mol•L^-1 NaOH溶液，則選用500ml容量瓶，所以n（NaOH）=0.5L×2mol/L=1mol，m（NaOH）=1mol×40g/mol=40.0g，
故答案為：40.0g；
②配制順序是：計(jì)算→稱量→溶解、冷卻→移液→洗滌→定容→搖勻→裝瓶貼簽，一般用天平稱量（用到藥匙）稱量，在燒杯中溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，轉(zhuǎn)移完畢，用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒2～3次并將洗滌液全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中，再加適量蒸餾水，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加，使溶液的凹液面的最低點(diǎn)與刻線相平，塞好瓶塞，反復(fù)上下顛倒搖勻．所以需要的儀器有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，則還需要500 mL容量瓶，
故答案為：500 mL容量瓶
③A．定容時(shí)俯視刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏小，溶液濃度偏高，故A選；
B．容量瓶不干燥，含有少量蒸餾水，對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積都不會(huì)產(chǎn)生影響，溶液濃度不受影響，故B不選；
C．沒(méi)有洗滌燒杯，導(dǎo)致部分溶質(zhì)損耗，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，溶液濃度偏低，故C不選；
D．NaOH溶解后，未冷卻即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致熱溶液就轉(zhuǎn)移到容量瓶中，等冷卻到常溫體積偏小，溶液濃度偏高，故D選；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、氯水的性質(zhì)、方程式計(jì)算以及一定物質(zhì)的量濃度溶液配制過(guò)程及誤差分析，準(zhǔn)確把握操作對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積的影響，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$進(jìn)行誤差分析是解題關(guān)鍵，題目難度不大．