氯酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑,多用來(lái)制造火柴和煙花等.制取氯酸鉀的方法有兩種:第一種,無(wú)隔膜電解熱的氯化鉀水溶液,電解的生成物相互反應(yīng)制得氯酸鉀.
①電解池中電極反應(yīng)的方程式是
陰極:
 
,陽(yáng)極:
 

②寫出生成氯酸鉀的離子方程式,并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
 

第二種,無(wú)隔膜電解熱的氯化鈉水溶液,然后用電解后溶液中的一種產(chǎn)物與等物質(zhì)的量的氯化鉀水溶液混合制得氯酸鉀.
③第二種方法中制得氯酸鉀的化學(xué)方程式是
 
,該反應(yīng)能夠進(jìn)行的原因是
 

④已知下列各物質(zhì)的價(jià)格如下表:
物質(zhì) NaCl KCl NaClO3 KClO3 KOH
價(jià)格(元/50kg) 500 1900 4200 26000 10600
從經(jīng)濟(jì)效益分析,上述方法中的第
 
種方法更好,理由是
 
考點(diǎn):電解原理
專題:電化學(xué)專題
分析:①惰性電極電解氯化鉀溶液,依據(jù)離子放電順序,陽(yáng)極是氯離子失電子生成氯氣,陰極是氫離子得到電子生成氫氣;
②氯氣和氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成氯化鉀、氯酸鉀和水,配平寫出化學(xué)方程式,依據(jù)電子守恒標(biāo)注電子轉(zhuǎn)移;
③電解后氯化鈉溶液中的一種產(chǎn)物是氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水,氯酸鈉與等物質(zhì)的量的氯化鉀水溶液混合,依據(jù)溶解度不同制得溶解度最小的氯酸鉀;
④第一種方法原料利用率低,氯化鉀的價(jià)格高,經(jīng)濟(jì)效益低.
解答: 解:①惰性電極電解氯化鉀溶液,依據(jù)離子放電順序,陽(yáng)極是氯離子失電子生成氯氣,電極反應(yīng)為:2Cl--2e-═Cl2↑;
陰極是氫離子得到電子生成氫氣為2H++2e-═H2↑;
故答案為:2H++2e-═H2↑;2Cl--2e-═Cl2↑;
②氯氣和氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成氯化鉀、氯酸鉀和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式標(biāo)注電子轉(zhuǎn)移得到為:,
故答案為:;
③電解后氯化鈉溶液中的一種產(chǎn)物是氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水,氯酸鈉與等物質(zhì)的量的氯化鉀水溶液混合,依據(jù)溶解度不同制得溶解度最小的氯酸鉀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaClO3+KCl═KClO3+NaCl,
故答案為:NaClO3+KCl═KClO3+NaCl;四種物質(zhì)中氯酸鉀的溶解度最小,可以從溶液中析出,使反應(yīng)向著生成氯酸鉀的方向進(jìn)行;
④分析反應(yīng)過(guò)程可知利用電解氯化鉀溶液生成的氯氣和氫氧化鉀反應(yīng)生成氯酸鉀時(shí),氯化鉀的利用率為
1
6
,電解氯化鈉溶液生成的氯酸鈉和氯化鉀反應(yīng),氯化鉀全部利用,圖表分析氯化鉀價(jià)格比氯化鈉價(jià)格高出三倍多,第一種方法經(jīng)濟(jì)效益低,第二種方法更好;
故答案為:二;第一種方法中生成KClO3時(shí)只利用了原料KCl的1/6,其余5/6又恢復(fù)為原料KCl,而KCl的價(jià)格高于NaCl,這在經(jīng)濟(jì)上是低效益的.
點(diǎn)評(píng):本題考查了電解原理的分析應(yīng)用,工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益分析方法,氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的標(biāo)注方法,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

等物質(zhì)的量的NaHCO3和KHCO3的混合物4.60g,與1.00mol/L的鹽酸反應(yīng):
(1)試分析,欲求標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的CO2氣體的體積時(shí),還需要什么數(shù)據(jù)
 
(用a表示,并注明單位)
(2)利用所確定的數(shù)據(jù),求標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體的體積(填寫下表):
所需數(shù)據(jù)取值范圍 生成CO2氣體的體積
鹽酸不足量時(shí)
 
 
鹽酸足量時(shí)
 
 
(3)若NaHCO3和KHCO3的物質(zhì)的量不相等,則4.60g的混合物與足量鹽酸完全反應(yīng)時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的CO2氣體的體積大于
 
L,小于
 
L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一,對(duì)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)操作解釋正確的是( 。
現(xiàn)象或操作解釋及結(jié)論
A將膽礬放入坩堝中加熱脫水,晶體由藍(lán)色變
為白色
膽礬晶體易失結(jié)晶水
B苯酚中滴加溴水有白色沉淀苯酚與溴發(fā)生了加成反應(yīng)
C某溶液中加入硝酸酸化的氯化鋇溶液,有白
色沉淀生成
說(shuō)明該溶液中含有SO42-
D蒸餾時(shí),應(yīng)使溫度計(jì)水銀球靠近蒸餾燒瓶支
管口
此位置指示的是被蒸餾物質(zhì)的沸
點(diǎn)
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)已知可逆反應(yīng):M(g)+N(g)?P(g)+Q(g);△H>0,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①若要增大M的轉(zhuǎn)化率,在其它條件不變的情況下可以采取的措施為
 

A.加入一定量M            B.加入一定量N              C.反應(yīng)溫度升高
D.縮小容器體積            E.加入某物質(zhì)作催化劑        F.分離出一定量P
②在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=1mol?L-1,c(N)=2.4mol?L-1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為
 
.此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
 

③若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=4mol?L-1,c(N)=a mol?L-1;達(dá)到平衡后,
c(P)=2mol?L-1,a=
 
 mol?L-1
(2)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們研制出了多種類型的甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池,以滿足不同的需求.
下圖是某筆記本電腦用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖.甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子和電子(電子轉(zhuǎn)移的方向如下圖所示),電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng),電池總反應(yīng)為:2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O.則c電極是
 
(填“正極”或“負(fù)極”),c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),以下敘述正確的是( 。
A、23 g鈉在氧氣中完全燃燒失去電子數(shù)為NA
B、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L已烷所含碳原子數(shù)為6NA
C、20℃、1.01×105Pa時(shí),1.6gC2H4和1.2g CO的混合氣體,含氣體分子數(shù)為0.1NA
D、0.1L 3mol?L-1的Al2(SO43溶液中含有的Al3+數(shù)目為0.6NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

光合作用是由二氧化碳與水合成葡萄糖,同時(shí)放出氧氣.設(shè)想將該反應(yīng)倒過(guò)來(lái),可設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池,產(chǎn)生電流,這樣就將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成了電能.
(1)寫出該原電池的總反應(yīng)式:
 

(2)寫出該電池在酸性介質(zhì)中放電的電極反應(yīng)式:
負(fù)極:
 

正極:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

CO、CH4均為常見(jiàn)的可燃性氣體.
(1)等體積的CO和CH4在相同條件下分別完全燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比是
 

(2)已知在101kPa時(shí),2molCH4完全燃燒生成液態(tài)水,所放出的熱量為1780.6kJ,1mol CH4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程是
 

(3)120℃、101kPa下,a mL由CO、CH4組成的混合氣體在b mLO2中恰好完全燃燒后,恢復(fù)到原溫度和壓強(qiáng).若燃燒后氣體體積縮小了
a
4
mL,則a與b的比值是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

實(shí)驗(yàn)室加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物制取氧氣.若收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氧氣,至少需要消耗多少克氯酸鉀?

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

高鐵電池的總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H2O
放電
充電
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列敘述正確的是( 。
A、放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1mol K2FeO4被氧化
B、充電時(shí)陰極反應(yīng)為:Fe(OH)3-3e-+5 OH-═FeO42-+4H2O
C、放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
D、充電時(shí)陽(yáng)極附近溶液的堿性增強(qiáng)

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