Question

將一定量的KClO₃加熱使部分分解出氧氣，然后向反應(yīng)混合物中加入足量硫酸并加熱，反應(yīng)生成氯氣、硫酸鉀和水，假設(shè)原氯酸鉀為m mol，第一步反應(yīng)中氯酸鉀分解率為a，兩步反應(yīng)中生成的氧氣和氯氣的總物質(zhì)的量為n mol。

（1）寫(xiě)出第二步反應(yīng)的方程式__________________________。

（2）求當(dāng)氯元素全部轉(zhuǎn)化為氯氣時(shí)的a、n值。

（3）討論當(dāng)a在不同取值范圍內(nèi)的n值，并與（2）中求得n比較，確定反應(yīng)里n的最大值。

Answer 1

（1）KClO₃+5KCl+3H₂SO₄==3Cl₂↑+3K₂SO₄+3H₂O

（2）由方程式知 n（KClO₃）∶n（KCl）=1∶5，即a=5/6

據(jù)方程式：

2KClO₃2KCl+3O₂

    2                          3

 m                    n(O₂)

n(O₂)= m

n(Cl₂)為n(KCl)和n(KClO₃)的。

即n(Cl₂)=,

得n=n（O₂）+ n（Cl₂）=5m/4+m/2=1.75m

（3）當(dāng)a＜5/6時(shí)，產(chǎn)生的Cl₂應(yīng)以KClO₃計(jì)算：n=3ma/2+3m（1-a）＜1.75 m。

當(dāng)a＞5/6時(shí)，產(chǎn)生的Cl2應(yīng)以KCl計(jì)算：n=3ma/2+3ma/5＜1.75 m。

當(dāng)a=5/6時(shí)，n=1.75m，為最大值。