Question

【題目】KClO3晶體是一種常見的氧化劑，生產(chǎn)工藝如圖所示：

請回答下列問題：

（1）CaCO3煅燒前要粉碎的目的是____________________________。

（2）寫出“氯化池”中生成Ca(ClO3)2的化學(xué)方程式：___________________________。該反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。

（3）操作a中所需的玻璃儀器有漏斗、燒杯、__________。

（4）“復(fù)分解池”反應(yīng)中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

（5）實驗室制取KClO3可通過反應(yīng)：3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O，在密閉容器中向9 ℃的KOH溶液中通入少量Cl2，此時Cl2的氧化產(chǎn)物主要是________________；繼續(xù)通入適量Cl2，將溶液加熱，溶液中主要離子的濃度隨溫度的變化如圖所示，圖中甲、乙、丙依次表示的離子是____________________________。（不考慮Cl2的揮發(fā)）

（6）甲同學(xué)為測定制取的KClO3樣品中的含量，稱取樣品a g，準確配制成1000 mL溶液，從上述溶液中取出10.00 mL于錐形瓶中，準確加入30.00 mL 1.00 mol·L1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液（過量）。再在錐形瓶中加入100 mL蒸餾水及某種氧化還原反應(yīng)指示劑，用0.200 mol·L1 K2Cr2O7標準溶液滴定至終點，消耗5.00 mL。樣品中的質(zhì)量分數(shù)為______________。（已知：+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O，可被Fe2+還原為Cl。）

Answer 1

【答案】（1）增大反應(yīng)物接觸面積，提高反應(yīng)速率（答案合理，即可給分）

（2）6Ca(OH)2+6Cl25CaCl2+ Ca(ClO3)2+6H2O 5∶1

（3）玻璃棒

（4）Ca2++CaCO3↓

（5）KClO Cl、、ClO

（6）（或）

【解析】CaCO3煅燒生成CaO和CO2，CaO與水生成Ca(OH)2，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。Ca(OH)2與Cl2反應(yīng)生成CaCl2與Ca(ClO3)2，再在復(fù)分解池加入K2CO3，有CaCO3沉淀生成，同時有KCl和KClO3生成。過濾除掉沉淀，再經(jīng)過系列操作得到純凈的KClO3晶體。

（1）CaCO3煅燒前要粉碎的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，提高反應(yīng)速率。

（2）在“氯化池”中，Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，方程式為6Ca(OH)2+6Cl25CaCl2+ Ca(ClO3)2+6H2O。該反應(yīng)中，氧化劑與還原劑都是Cl2，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶1，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是Ca(ClO3)2，還原產(chǎn)物是CaCl2。

（3）操作a為過濾，過濾所需儀器和用品有漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺（含鐵圈）、濾紙。

（4）“復(fù)分解池”反應(yīng)中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為Ca(ClO3)2+K2CO3CaCO3↓+2KClO3，CaCl2+K2CO3CaCO3↓+2KCl，離子方程式為Ca2++CaCO3↓。

（5）在9 ℃的KOH溶液中通入少量Cl2時，主要發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O；此時Cl2的氧化產(chǎn)物主要是KClO；在加熱時，繼續(xù)通入適量Cl2，主要發(fā)生的化學(xué)方程式為：3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O，3KClO2KCl+KClO3，KClO的量不斷減小，而KCl的量不斷增大，KClO3的量也不斷增大但小于KCl。

（6）根據(jù)氧化劑與還原劑得失電子守恒得出關(guān)系式：~6Fe2+。根據(jù)K2Cr2O7與過量的Fe2+反應(yīng)消耗的量，確定與反應(yīng)消耗Fe2+的物質(zhì)的量，進而確定的物質(zhì)的量，推出KClO3樣品中的質(zhì)量分數(shù)==。