题目内容
【题目】以电石渣[主要成分Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如图.
查阅资料:在75℃左右,氯化步骤中氯气转化成Ca(ClO3)2时发生一系列的反应,其中Cl2与Ca(OH)2反应的总化学方程式可表示为:
6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+aH2O
(1)氯化前,先将电石渣粉碎的目的是 .
(2)氯化步骤中所得产物氯酸钙Ca(ClO3)2中Cl的化合价为价,a数值为 .
(3)操作X为 . 转化步骤中Ca(ClO3)2与KCl反应生成KClO3的化学方程式为 . (相关物质的溶解度见下表)
物质 | Ca(ClO3)2 | CaCl2 | KClO3 | KCl | |
T℃时溶解度/g | 209.0 | 74.5 | 7.3 | 34.2 |
(4)对滤渣M的成分进行探究 【提出问题】滤渣M中除了电石渣原有的不溶性杂质外,还含有什么物质?
【猜想假设】①CaCO3; ②Ca(OH)2; ③ .
【实验验证】
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
步骤1:取少量滤渣M加入盛水的小烧杯中,搅拌,静置后先加入; | 观察到现象 | 猜想①不正确 |
步骤2:向小烧杯中继续加入足量的稀盐酸 | 观察到现象 | 猜想③正确 |
【答案】
(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)+5;6
(3)过滤;Ca(ClO3)2+2KCl=2KClO3+CaCl2
(4)CaCO3和Ca(OH)2;几滴无色酚酞试液;溶液变红色;固体溶解并有气泡产生
【解析】解:(1)依据影响化学反应速率的因素可知,反应物接触面积越大,反应越剧烈,黄铁矿粉碎的目的是:增大反应物的接触面积,加快反应速率; 故答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率;(2)氯酸钙Ca(ClO3)2中钙的化合价为+2价,氧的化合价为﹣2价,设,氯的化合价为x,则(+2)+(x+(﹣2)×3)×2=0,x=+5;根据反应前后氧原子个数不变可知,a=(6×2)﹣(3×2)=6;
故答案为:+5;6;(3)由图示可知,经过X操作后分离出了滤渣,故X是过滤;Ca(ClO3)2与KCl反应生成KClO3和CaCl2;
答案:过滤;Ca(ClO3)2+2KCl=2KClO3+CaCl2;(4)滤渣M中除了电石渣原有的不溶性杂质外,还含有①CaCO3; ②Ca(OH)2;③CaCO3和Ca(OH)2的混合物;
步骤1的结论是猜想①不正确,说明含有Ca(OH)2;Ca(OH)2微溶于水,水溶液显碱性 能使酚酞变红色;故加入的是无色酚酞试液;
步骤2是猜想③正确;说明及含有碳酸钙又含有氢氧化钙;碳酸钙能溶于酸产生气体二氧化碳,故加入的试剂是稀盐酸;
答案:CaCO3和Ca(OH)2;几滴无色酚酞试液;溶液变红色;固体溶解并有气泡产生.
(1)根据粉碎会增大反应物的接触面积加快反应速度进行分析;(2)根据化合物中正负化合价代数和为零计算化合价.可以根据质量守恒定律前后原子个数不变来分析解答;(3)根据过滤可以分离固液的混合物,结合反应物和复分解反应特点分析;(4)根据物质的溶解性结合反应特点来分析解答;