Question

【題目】以NaCl等為原料制備KClO4的過(guò)程如下：

①在無(wú)隔膜、微酸性條件下，發(fā)生反應(yīng)：NaCl+H2ONaClO3+H2↑(未配平)

②在NaClO3溶液中加入KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，降溫結(jié)晶，得KClO3。

③一定條件下反應(yīng)：4KClO33KClO4+KCl，將產(chǎn)物分離得到KClO4。

（1）電解時(shí)，產(chǎn)生質(zhì)量為2.13g NaClO3，同時(shí)得到H2的體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

（2）向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是 。

（3）該過(guò)程制得的KClO4樣品中含少量KCl雜質(zhì)，為測(cè)定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

準(zhǔn)確稱取5.689g樣品溶于水中，配成250mL溶液，從中取出25.00mL于錐形瓶中，加入適量葡萄糖，加熱使ClO4-全部轉(zhuǎn)化為Cl-(反應(yīng)為：3 KClO4+C6H12O6 ═ 6 H2O + 6 CO2↑+ 3 KCl)，加入少量K2CrO4溶液作指示劑，用0.20mol/L AgNO3溶液進(jìn)行滴定至終點(diǎn)，消耗AgNO3溶液體積21.00mL。滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生磚紅色Ag2CrO4沉淀。

① 已知： Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12，若c(CrO42－)＝1.1×10-4mol/L，則此時(shí)c(Cl－)＝ mol/L。

② 計(jì)算KClO4樣品的純度(請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程。)

Answer 1

【答案】（1）1.344

（2）低溫時(shí)，KClO3溶解度小，從溶液中結(jié)晶析出(2分，其它合理也可以得分)

（3）①1.8×10-6

②n(AgNO3)＝0.2000 mol·L－1 ×0.021L＝0.0042 mol (1分)

n(KCl)總＝n(AgNO3)＝0.0042 mol

n(KClO4)+ n(KCl)＝0.0042 mol (1分)

n(KClO4) ×138.5 g·mol－1+ n(KCl) ×74.5 g·mol－1＝0.56890g(1分)

n(KClO4)＝0.0040 mol(1分)

m(KClO4)＝0.004 mol×138.5 g·mol－1＝0.554g(1分)

0.554g÷0.56890g×100%＝97.38%(1分)

【解析】

試題分析：①在無(wú)隔膜、微酸性條件下，發(fā)生反應(yīng)：NaCl+H2ONaClO3+H2↑(未配平)

②在NaClO3溶液中加入KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，降溫結(jié)晶，得KClO3。

③一定條件下反應(yīng)：4KClO33KClO4+KCl，將產(chǎn)物分離得到KClO4。

（1）電解時(shí)，產(chǎn)生質(zhì)量為2.13g NaClO3，其物質(zhì)的量為=0.02mol，根據(jù)電子守恒生成氫氣的物質(zhì)的量為0.02mol×6÷2=0.06mol，則H2的體積為0.06mol×22.4L/mol=1.344L；

（2）低溫時(shí)，KClO3溶解度小，向NaClO3溶液中加入KCl可析出KClO3晶體。

（3）① Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO42－)＝1.1×10－12，當(dāng)c(CrO42－)＝1.1×10-4mol/L時(shí)c(Ag+)=1.0×10-4mol/L，c(Cl－)=Ksp(AgCl)÷c(Ag+)=1.8×10-6mol/L；

②n(AgNO3)＝0.2000 mol·L－1 ×0.021L＝0.0042 mol，n(KCl)總＝n(AgNO3)＝0.0042 mol

n(KClO4)+ n(KCl)含＝0.0042 mol ，n(KClO4) ×138.5 g·mol－1+ n(KCl)含×74.5 g·mol－1＝0.56890g，

n(KClO4)＝0.0040 mol，m(KClO4)＝0.004 mol×138.5 g·mol－1＝0.554g，

0.554g÷0.56890g×100%＝97.38%；