Question

【題目】實驗室以一種工業廢渣（含80%~90%的Ca(OH)2，其余為焦炭等不溶物）為原料制備KClO3的實驗過程如下：

幾種物質的溶解度如下圖：

⑴反應I的目的是制備Ca(ClO3)2，寫出該反應的化學方程式：_____________；在通入Cl2和O2比例、廢渣量均一定的條件下，為使Cl2轉化完全，可采取的合理措施是____________。

⑵若過濾時濾液出現渾濁，其可能的原因是_____________（填序號）。

A．漏斗中液面高于濾紙邊緣 B．濾紙已破損 C．濾紙未緊貼漏斗內壁

⑶所加試劑Y選用KCl而不用KNO3的原因是_____________。

⑷已知：4KClO33KClO4 +KCl；2KClO32KCl+3O2↑。實驗室可用KClO3制備高純KClO4固體，實驗中必須使用的用品有：熱過濾裝置（如下圖所示）、冰水。

①熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長，其原因是_____________。

②請補充完整由KClO3制備高純KClO4固體的實驗方案：

向坩堝中加入一定量的KClO3，_____________，在低溫下干燥得KClO4固體。

Answer 1

【答案】⑴2Ca(OH)2+2Cl2+5O2= 2Ca(ClO3)2+2H2O

緩慢通入Cl2、O2（攪拌漿料或控制合適的溫度） ⑵AB

⑶防止產物KClO3中含有較多的KNO3雜質

⑷①防止濾液冷卻析出的晶體堵塞漏斗 ②控制溫度400℃，使KClO3充分分解，將所得固體溶于水并煮沸至有大量固體析出，用熱過濾裝置過濾，并用冰水洗滌濾渣2~3次

【解析】⑴根據流程圖，反應I中氯氣、氧氣和氫氧化鈣反應生成了Ca(ClO3)2，反應的化學方程式為2Ca(OH)2+2Cl2+5O2= 2Ca(ClO3)2+2H2O；在通入Cl2和O2比例、廢渣量均一定的條件下，充分攪拌漿料或控制合適的溫度，可以使Cl2轉化完全，故答案為：2Ca(OH)2+2Cl2+5O2= 2Ca(ClO3)2+2H2O；攪拌漿料或控制合適的溫度；

⑵當漏斗中液面高于濾紙邊緣，濾紙破損均會使濾液出現渾濁，故選AB；

⑶如果所加試劑Y選用KNO3，根據溶解度曲線，產物KClO3中可能含有較多的KNO3雜質，故答案為：防止產物KClO3中含有較多的KNO3雜質；

⑷①如果熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分過長，過濾時濾液冷卻析出的晶體堵塞漏斗，故答案為：防止濾液冷卻析出的晶體堵塞漏斗；

②根據溶解度曲線可知， KClO4的溶解度較小，結合4KClO33KClO4 +KCl；2KClO32KCl+3O2↑，可知，由KClO3制備高純KClO4固體時：向坩堝中加入一定量的KClO3，控制溫度400℃，使KClO3充分分解，將所得固體溶于水并煮沸至有大量固體析出，用熱過濾裝置過濾，并用冰水洗滌濾渣2~3次，在低溫下干燥得KClO4固體，故答案為：控制溫度400℃，使KClO3充分分解，將所得固體溶于水并煮沸至有大量固體析出，用熱過濾裝置過濾，并用冰水洗滌濾渣2~3次。