Question

【題目】以NaCl等為原料制備KClO4的過程如下：

①在無隔膜、微酸性條件下，發生反應：NaCl+H2O—NaClO3+H2↑(未配平)

②在NaClO3溶液中加入KCl發生復分解反應，降溫結晶，得KClO3。

③一定條件下反應：4KClO3＝3KClO4+KCl，將產物分離得到KClO4。

（1）電解時，產生質量為2.13g NaClO3，同時得到H2的體積為____________L(標準狀況)。

（2）向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是________________。

（3）該過程制得的KClO4樣品中含少量KCl雜質，為測定產品純度進行如下實驗：

準確稱取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－全部轉化為Cl- (反應為：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溶液進行滴定至終點，消耗AgNO3溶液體積21.00mL。滴定達到終點時，產生磚紅色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c(Cl－)＝________________mol/L。

② 計算KClO4樣品的純度（請寫出計算過程。）______________________________

Answer 1

【答案】1.344低溫時，KClO3溶解度小，從溶液中結晶析出1.8×10-6n(AgNO3)＝0.2000 mol·－1 ×0.021L＝0.0042 mol n(KCl)總＝n(AgNO3)＝0.0042 mol n(KClO4)+ n(KCl)＝0.0042 mol n(KClO4) ×138.5 g·mol－1+ n(KCl) ×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%。

【解析】

(1)電解時，產生質量為2.13gNaClO3，物質的量==0.02mol

NaCl+3H2O=NaClO3 + 3H2↑

1 3

0.02mol 0.06mol

同時得到H2的物質的量為0.06mol，體積=0.06mol×22.4L/mol=1.344L，故答案為：1.344；

(2)在NaClO3溶液中加入KCl發生復分解反應，降溫結晶，得KClO3的原因是低溫時，KClO3溶解度小，從溶液中結晶析出，故答案為：低溫時，KClO3溶解度小，從溶液中結晶析出；

(3)①若c(CrO42-)=1.1×10-4mol/L，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO4 2-)=1.1×10-12，c(Ag+)=10-4mol/L，Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10，c(Cl-)=1.8×10-6 mool/L，故答案為：1.8×10-6；

②準確稱取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-全部轉化為Cl-(反應為：3KClO4+C6H12O6═6H2O+6CO2↑+3KCl)，加入少量K2CrO4溶液作指示劑，用0.20mol/LAgNO3溶液進行滴定至終點，消耗AgNO3溶液體積為21.00mL，n(AgNO3)=0.2000molL-1×0.021L=0.0042mol，n(KCl)總=n(AgNO3)=0.0042mol，n(KClO4)+n(KCl)=0.0042mol，n(KClO4)×138.5gmol-1+n(KCl)×74.5gmol-1=0.56890g，n(KClO4)=0.0040mol，m(KClO4)=0.004mol×138.5gmol-1=0.554g，250ml溶液中m(KClO4)=5.54g，KClO4樣品的純度=×100%=97.38%，故答案為：97.38%。