题目内容
【题目】以NaCl等为原料制备KClO4的过程如下:
①在无隔膜、微酸性条件下,发生反应:NaCl+H2ONaClO3+H2↑(未配平)
②在NaClO3溶液中加入KCl发生复分解反应,降温结晶,得KClO3。
③一定条件下反应:4KClO33KClO4+KCl,将产物分离得到KClO4。
(1)电解时,产生质量为2.13g NaClO3,同时得到H2的体积为 L(标准状况)。
(2)向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是 。
(3)该过程制得的KClO4样品中含少量KCl杂质,为测定产品纯度进行如下实验:
准确称取5.689g样品溶于水中,配成250mL溶液,从中取出25.00mL于锥形瓶中,加入适量葡萄糖,加热使ClO4-全部转化为Cl-(反应为:3 KClO4+C6H12O6 ═ 6 H2O + 6 CO2↑+ 3 KCl),加入少量K2CrO4溶液作指示剂,用0.20mol/L AgNO3溶液进行滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积21.00mL。滴定达到终点时,产生砖红色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,则此时c(Cl-)= mol/L。
② 计算KClO4样品的纯度(请写出计算过程。)
【答案】(1)1.344
(2)低温时,KClO3溶解度小,从溶液中结晶析出(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)总=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】
试题分析:①在无隔膜、微酸性条件下,发生反应:NaCl+H2ONaClO3+H2↑(未配平)
②在NaClO3溶液中加入KCl发生复分解反应,降温结晶,得KClO3。
③一定条件下反应:4KClO33KClO4+KCl,将产物分离得到KClO4。
(1)电解时,产生质量为2.13g NaClO3,其物质的量为=0.02mol,根据电子守恒生成氢气的物质的量为0.02mol×6÷2=0.06mol,则H2的体积为0.06mol×22.4L/mol=1.344L;
(2)低温时,KClO3溶解度小,向NaClO3溶液中加入KCl可析出KClO3晶体。
(3)① Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO42-)=1.1×10-12,当c(CrO42-)=1.1×10-4mol/L时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)总=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%;