用濃鹽酸與氯酸鉀固體反應(yīng)制氯氣時(shí),發(fā)現(xiàn)所得氣體顏色偏深,經(jīng)分析該氣體主要含有Cl2和ClO2兩種氣體,某學(xué)習(xí)小組擬用如圖所示裝置分離制得的混合氣體,并測(cè)定兩種氣體的物質(zhì)的量之比。
Ⅰ.查閱資料:
ClO2是一種黃色氣體,能凝聚成紅色液體,熔點(diǎn)-59℃,沸點(diǎn)11℃;能溶于水,不溶于濃硫酸、四氯化碳,有強(qiáng)氧化性;能與NaOH溶液反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的兩種鹽,其中一種為NaClO3。
Ⅱ.制備與分離:
(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作為
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
。
(2)裝置C中盛裝的試劑為CCl4
CCl4
,裝置E的作用是安全瓶防倒吸
安全瓶防倒吸
。
(3)F中ClO2與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O
2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O
。
Ⅲ.測(cè)量與計(jì)算:
反應(yīng)結(jié)束后,測(cè)得B、C裝置分別增重2.0g和14.2g,將D中的液體溶于水,配成2L溶液,取20.00mL該溶液,調(diào)節(jié)試樣pH<2.0,加入足量KI晶體,振蕩后靜置片刻;加入指示劑X,用0.200mol?L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液25.00mL。(已知:ClO2+H++I-→I2+Cl-+H2O,2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
(4)應(yīng)選用的指示劑X為淀粉溶液
淀粉溶液
。
(5)原裝置收集到的ClO2的物質(zhì)的量為0.100mol
0.100mol
。(忽略F中吸收的尾氣)
Ⅳ.結(jié)論:
(6)濃鹽酸與氯酸鉀固體反應(yīng)的化學(xué)方程式為3KClO3+10HCl=3KCl+4Cl2↑+2ClO2↑+5H2O
3KClO3+10HCl=3KCl+4Cl2↑+2ClO2↑+5H2O
。