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【題目】氯酸鉀用途較廣,用于炸藥、高級安全火柴、氧化劑及火箭、導彈推進劑等。工業(yè)制備氯酸鉀有以下兩種方法

方法一:電解熱的飽和食鹽水可以制得到氯酸鈉,再與一定量的氯化鉀進行復分解反應,即可得到硫酸鉀,流程圖如下:

(1)①鹽水精制時所加四種試劑是為了除去粗鹽水中含有的_______等雜質離子,需將粗鹽溶解后,按順序加入藥品進行沉淀、過濾等。加入藥品的順序可以是_______________。

②加入足量純堿時,會有部分BaSO4轉化成BaCO3。若l.0L BaSO4的懸濁液中含0.010 mol BaSO4固體,需加入_______摩爾Na2CO3才能將BaSO4完全轉化為BaCO3。 (已知/Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.5×10-9)

(2)電解熱飽和NaCl溶液的離子方程式為__________。 通電開始后,陰極附近溶液pH會________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(3)過濾用到的三個玻璃儀器為________________________

(4)過濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因:向漏斗中加液體時液面高于濾紙邊緣;______________。

(5)將得到的氯酸鈉與一定量的氯化鉀進行復分解反應, KCl+NaC1O3 = KC1O3+NaCl。已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如下圖所示。反應液經冷卻至35℃以下時可析出氯酸鉀晶體,原因是_______。在冷卻降溫析出KC1O3過程中,常伴有NaCl析出,分離出母液,將粗氯酸鉀進行進一步提純的方法是______________,操作步驟是蒸發(fā)濃縮、__________、過濾、洗滌、干燥,最后制得氯酸鉀成品。

方法二:用熱的石灰乳和氯氣反應,再和氯化鉀復分解反應制備:

(6)①C12轉化為Ca(C1O3)2的化學方程式為_______________

②提高Cl2轉化為Ca(C1O3)2的轉化率的可行措施有_________________。(填一條即可)

【答案】 Ca2+、Mg2+SO42- 燒堿、氯化鋇、碳酸鈉,鹽酸(可寫化學式,合理順序即可) 0.51mol C1-+3H2OC1O3-+3H2增大 普通漏斗、玻璃棒、燒杯 玻璃棒下端靠在濾紙的單層處,導致濾紙破損 氯酸鉀溶解度最小,且溶解度隨溫度降低而減小 重結晶 冷卻結晶 6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(C1O3)2+5CaCl2+6H2O 適當減緩通入Cl2的速率或充分攪拌等

【解析】(1)NaOH是為除去Mg2+,氯化鋇是為了除去SO42-,純堿是為了除去Ca2+和過量的Ba2+,稀鹽酸是為了除去OH-和CO32-,鹽水精制時所加四種試劑是為了除去粗鹽水中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質離子;除去粗鹽中的Mg2+,使用的除雜試劑是過量的NaOH溶液;除SO42-使用的是過量的BaCl2;除Ca2+和過量的Ba2+使用的是Na2CO3,由于Na2CO3的目的是除去Ca2+和過量的Ba2+,故Na2CO3的加入必須在BaCl2之后,待沉淀完全后,過濾除去生成的沉淀,此時溶液中的雜質離子是OH-和CO32-,故加入過量的鹽酸即可除去,加入藥品的順序可以是燒堿、氯化鋇、碳酸鈉、鹽酸或氯化鋇、燒堿、碳酸鈉、鹽酸或、氯化鋇、碳酸鈉、燒堿、鹽酸;

溶液中SO42-的濃度為0.01mol/L,根據CO32-+BaSO4=BaCO3+SO42-當開始有BaCO3沉淀時,K===0.02,則c(CO32-)=0.5 mol/L,此時溶液中Na2CO3的物質的量為0.5 mol/L×1L=0.5mol,轉化的BaSO4為0.01mol,再需要0.5mol+0.01mol=0.51molNa2CO3才能將BaSO4完全轉化為BaCO3;

(2)電解熱飽和NaCl溶液生成氯酸鈉和氫氣,發(fā)生反應的離子方程式為C1-+3H2OC1O3-+3H2↑; 通電開始后,陰極水電離的H+失電子被氧化為H2,促進水的電離,產生大量OH-,則陰極附近溶液pH會增大;

(3)過濾操作需要用到的三個玻璃儀器為普通漏斗、玻璃棒、燒杯;

(4)操作操作過程中如果向漏斗中加液體時液面高于濾紙邊緣、玻璃棒下端靠在濾紙的單層處,導致濾紙破損等原因,會造成濾液仍然渾濁;

(5)因35以下氯酸鉀溶解度最小,且溶解度隨溫度降低而減小,將反應液冷卻至35以下時可析出氯酸鉀晶體;因為NaCl的溶解度隨溫度變化不明顯,混有NaCl的氯酸鉀樣品可通過重結晶進一步提純,具體操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,最后制得氯酸鉀成品;

方法二:用熱的石灰乳和氯氣反應,再和氯化鉀復分解反應制備:

(6)C12與熱的石灰乳反應生成Ca(C1O3)2和CaCl2,根據電子守恒和原子守恒,發(fā)生反應的化學方程式為6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(C1O3)2+5CaCl2+6H2O ;

反應過程中可以通過適當減緩通入Cl2的速率或充分攪拌等措施提高Cl2轉化為Ca(C1O3)2的轉化率。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】廢氣中的H2S通過高溫熱分解可制取氫氣:2H2S(g)2H2(g)+ S2(g)(正反應吸熱),F在3L密閉容器中,控制不同溫度進行H2S分解實驗。

(1)某溫度時,測得反應體系中有氣體1.31 mol,反應10 min后,測得氣體為l.37 mol,則10 min 內H2的平均生成速率為________________

(2)某溫度時,判斷H2S的轉化率達到最大值的依據是________(選填編號)。

a.氣體的壓強不發(fā)生變化 b.氣體的密度不發(fā)生變化

c.單位時間里分解的H2S和生成的H2一樣多 d.反應物不再轉化為生成物

(3)如圖所示,該可逆反應在t0時因改變某外界條件而打破原平衡,在t1時達到新的平衡狀態(tài),因此推斷,t0時改變的外界條件可能是_____________________________________。

(4)在容器體積不變的情況下,如果要提高H2S的轉化率,可采取的一種措施是_____________。

(5)在實驗室,若將H2S通入濃硫酸中,發(fā)生的化學反應的方程式是:__________。

(6)若將H2S完全燃燒后,并用碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合溶液吸收生成氣體SO2,發(fā)生如下反應:2Na2CO3+SO2+H2O→ 2NaHCO3+Na2SO3

充分反應后(無CO2逸出),所得溶液組成如表:

物質

Na2CO3

NaHCO3

Na2SO3

物質的量(mol)

2

12

4

則原吸收液中碳酸鈉與碳酸氫鈉的物質的量之比________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】A、B、C是三種元素的原子,質子數都小于18。A原子與B原子的最外層電子數都是6,A原子與C原子的核外電子層數都為3, C原子的質子數比A少4。回答下列問題:

(1)A、B的元素符號分別為___________________

(2)A的離子結構示意圖為_________;A與C組成的化合物為________(用具體元素符號表示)。

(3)元素A的一種質量數為32的核素,與元素B的一種核素構成微粒為AB42-,1mol AB42-的質量為104g,則元素B的該核素中的中子數為_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】閱讀下表短周期主族元素的相關系信息。

元素代號

相關信息

A

A的單質能與冷水劇烈反應,得到強堿性溶液

B

B的原子最外層電子數是其內層電子數的三倍

C

在第3周期元素中,C的離子半徑簡單最小

D

A、B、D組成的36電子的化合物X是家用消毒劑的主要成分

E

所有有機物中都含有E元素

請回答:

1)寫出E在元素周期表中的位置:_________C的簡單離子的結構示意圖:__________。

2X的化學式為

3A、BC三種元素的簡單離子的半徑由大到小的順序為 (用離子符號表示)。

4A、B兩元素組成的化合物A2B2屬于 (離子共價”“化合物”)。存在的化學鍵是 。

5C元素形成的單質能與A的最高價氧化物水合物反應,其離子方程式為 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】分別按下圖甲、乙所示裝置進行實驗,圖中兩個燒杯里的溶液為同濃度的稀硫酸,乙中G為電流計。請回答下列問題:

(1)以下敘述中,正確的是__________。

A.甲中鋅片是負極,乙中銅片是正極

B.兩燒杯中銅片表面均有氣泡產生

C.兩燒杯中溶液pH均增大

D.產生氣泡的速度甲中比乙中慢

E.乙的外電路中電流方向Zn→Cu

F. 乙溶液中SO42-向銅片方向移動

(2)變化過程中能量轉化的主要形式是:甲為__________;乙為__________。

(3)在乙實驗中,某同學發(fā)現不僅在銅片上有氣泡產生,而且在鋅片上也產生了氣體,分析原因可能是______________________________________________。

(4)在乙實驗中,如果把硫酸換成硫酸銅溶液,請寫出銅電極的電極反應方程式及總反應離子方程式:銅電極: __________________,總反應: ________________________________。

當電路中轉移0.25 mol電子時,消耗負極材料的質量為________________ (Zn的相對原子質量65)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列對化學反應平衡常數(K)的敘述正確的是

A. 僅升髙溫度,K可能增大,也可能減小 B. 僅加入催化劑,K可能增大

C. 僅增大壓強,K可能減小 D. 僅減小濃度,K值可能減小

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】常溫下,物質的濃度均為0.1 mol/L的下列四種溶液,其中pH最小的是

ACH3COONH4 BBa(OH)2 C.NH4A1(SO4)2 DNa3PO4

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】X常溫下是一種無色液體,極易水解,遇潮濕空氣會產生白霧。實驗室制備X可用A、C兩種氣體發(fā)生化合反應制得,物質轉化過程如下:

為探究X的組成,取13.5gX與足量水完全反應,在生成物中加入1.0mol/LNaOH溶液40.0mL恰好顯中性。繼續(xù)加入過量BaCl2溶液,產生沉淀2.33g。

請回答:

1)由Na2SO3B反應生成C的離子方程式______________

2X的分子式是________。在生成X的反應中,C表現了___________性。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶標簽上的有關數據,根據有關數據回答下列問題:

鹽酸

分子式:HCl

相對分子質量:36.5

密度:1.19g/cm3

質量分數:36.5%

1該濃鹽酸中HCl的物質的量濃度為_______mol/L.

2取用任意體積的該鹽酸溶液時,下列物理量不隨所取體積多少而變化的_________

A、溶液中H+的物質的量濃度B、溶液中HCl的質量

C、溶液中H+的數目D、溶液的密度

3若現有1L 1mol/L的稀鹽酸,欲使其濃度增大1,采取的措施最合理的是____________

A、通入標況下HCl氣體22.4L

B、將溶液加熱濃縮至0.5L

C、往原溶液加入5mol/L鹽酸0.6L,再稀釋至2L

D、往原溶液加入1L 3mol/L鹽酸混合均勻.

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