Question

中学常采用高锰酸钾加热分解法制取氧气，某兴趣小组经查阅资料获知：制得氧气后固体残余物中的锰酸钾(K₂MnO₄)具有强氧化性，与还原剂、有机物、易燃物混合可形成爆炸性混合物，如不妥善处置将造成危险。因此该小组对该残余物进行分离提纯，得到锰酸钾晶体，利用回收的锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气，并设计实验验证氯气化学性质。

（1）打开分液漏斗活塞及弹簧夹2，观察到烧瓶壁有紫红色物质生成并逐渐消失，黄绿色气体充满烧瓶。反应结束后，烧瓶内有黑色固体残余，写出过程中发生的化学反应方程式：____________。

（2）该方法制取氯气比用纯净的高锰酸钾要缓和平稳许多，试分析原因____________。

（3）该小组利用装置C吸收氯气制备漂白粉。

①C中盛装的试剂为____________；

②陶瓷多孔球泡的作用是____________。

（4）测定漂白粉有效成分的质量分数：称取1.5g所制漂白粉配成溶液，调节pH值并加入指示剂，用0.1000mol/L  KI溶液进行滴定，三次平行实验平均每次消耗20.00mL标准液时达到滴定终点，反应原理涉及到的方程式为：3ClO^－+I^－=3Cl^－+ IO₃^－ ； IO₃^－+5I^－+3H₂O=6OH^－+3I₂

①所选的指示剂为____________，达到滴定终点的标志是____________。

②该漂白粉中有效成分的质量分数为____________。

（5）打开分液漏斗活塞及弹簧夹1，可观察到D中的现象为____________ ，该现象能够证明氯气有氧化性。甲同学认为取D中反应后溶液，滴加硝酸酸化的硝酸银，若有白色沉淀产生，也能证明氯气氧化了亚硫酸氢钡，你认为是否正确并说明理由____________。

Answer

（1）3K2MnO4+4 HCl =2KMnO4+ 4KCl +MnO2+2H2O；

2KMnO4 + 16HCl= 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2+ 8H2O；

（2）锰酸钾生成高锰酸钾与二氧化锰两种物质，形成均匀的固体分散系，可降低高锰酸钾与盐酸反应速率；

（3）①石灰乳；②增大气体接触面积，使氯气吸收更充分；

（4）①淀粉；最后一滴标准液滴下时，溶液变为浅蓝色，半分钟不褪色；②14.3%

（5）出现白色沉淀；不正确，氯气与水反应也生成氯离子，不能证明溶液中的氯离子一定是氯气氧化亚硫酸氢钡所得产物

【解析】

试题分析：（1）根据现象，烧瓶壁有紫红色高锰酸钾生成，后逐渐消失，是与浓盐酸反应生成了氯气，烧瓶内有黑色固体二氧化锰残余，发生的化学反应方程式有3K2MnO4+4 HCl =2KMnO4+ 4KCl +MnO2+2H2O，2KMnO4 + 16HCl= 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2+ 8H2O，故答案为：3K2MnO4+4 HCl =2KMnO4+ 4KCl +MnO2+2H2O，2KMnO4 + 16HCl= 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2+ 8H2O；

（2）锰酸钾生成高锰酸钾与二氧化锰两种物质，形成均匀的固体分散系，可降低高锰酸钾与盐酸反应速率，使得反应缓和平稳许多，故答案为：锰酸钾生成高锰酸钾与二氧化锰两种物质，形成均匀的固体分散系，可降低高锰酸钾与盐酸反应速率；

（3）①工业上用石灰乳吸收氯气制备漂白粉，因此C中盛装石灰乳，故答案为：石灰乳；

②陶瓷多孔球泡可以增大气体接触面积，使氯气吸收更充分，故答案为：增大气体接触面积，使氯气吸收更充分；

（4）①反应中有碘生成，可以选用淀粉作指示剂，达到滴定终点现象为最后一滴标准液滴下时，溶液变为浅蓝色，半分钟不褪色，故答案为：淀粉；最后一滴标准液滴下时，溶液变为浅蓝色，半分钟不褪色；

②漂白粉中有效成分为次氯酸钙，根据方程式3ClO－+I－=3Cl－+ IO3－ ；IO3－+5I－+3H2O=6OH－+3I2有Ca(ClO)2~2ClO－~4I－，n[Ca(ClO)2]=n(I－)= ×0.1000mol/L×0.02L=0.0005mol，该漂白粉中有效成分的质量分数为×100%=14.3%，故答案为：14.3%；

（5）打开分液漏斗活塞及弹簧夹1，生成的氯气将亚硫酸钡氧化为硫酸钡沉淀；甲同学认为取D中反应后溶液，滴加硝酸酸化的硝酸银，若有白色沉淀产生，不能证明氯气氧化了亚硫酸氢钡，因为氯气能够与水反应生成氯离子，故答案为：出现白色沉淀；不正确，氯气与水反应也生成氯离子，不能证明溶液中的氯离子一定是氯气氧化亚硫酸氢钡所得产物。

考点：考查了物质性质的探究实验方案的设计、氧化还原反应、化学方程式的书写的相关知识。