题目内容
【题目】以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
(1)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 (填序号)。
A.适当减缓通入Cl2速率
B.充分搅拌浆料
C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为
6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为 (填化学式)。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2] 1∶5(填“>”、“<”或“=”)。
(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100gL-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 。
【答案】(1)①2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;②AB (2)①CaCO3、Ca(OH)2 ②<;
(3)蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
电石渣含有Ca(OH)2,加入水打浆,通入氯气,可生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,过滤后在滤液中加入KCl转化生成KClO3,经蒸发浓缩、冷却结晶可得晶体KClO3。
(1)②氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率,可使氯气和氢氧化钙充分接触,可适当减缓通入Cl2速率、充分搅拌浆料,因氢氧化钙微溶于水,加水溶解的做法不可取,因浓度过低,对后续实验不利,故答案为:AB;
(2)①发生6Ca(OH)2+6Cl2═Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,生成的Ca(ClO3)2溶于水,CaCO3不溶于水,Ca(OH)2微溶,则滤渣中含有CaCO3、Ca(OH)2,故答案为:CaCO3、Ca(OH)2;
②氯化过程中Cl2与氢氧化钙反应部分生成Ca(ClO)2和CaCl2,则n[Ca(ClO3)2]:n[CaCl2]<1:5,故答案为:<;
(3)该溶液中尽可能多地析出KClO3固体,应经蒸发浓缩、冷却结晶,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
【题目】“变废为宝”是化工的重要主题。工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(主要成分有CuCl2,FeCl2等)制备碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3],其制备过程如下图所示:
查阅资料得知,一定浓度的Cu2+、Fe2+、Fe3+生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
金属离子 | Cu2+ | Fe2+ | Fe3+ |
开始沉淀的pH | 4.2 | 6.5 | 1.4 |
沉淀完全的pH | 6.7 | 9.7 | 3.7 |
(1)电子工业中用FeCl3溶液制作铜制印刷电路板,该反应的离子方程式为___________。
(2)操作I、操作Ⅱ所用的玻璃仪器除烧杯外还需要______________________。
(3)氯酸钠的作用是____________________________________________;反应A中氧化剂与还原剂物质的量之比是___________。
(4)调节pH的范围为___________,可以选择的试剂是___________(填序号)。
A.氨水 B.硫酸铜 C.氧化铜 D.氢氧化铜
(5)已知滤液Ⅱ中含有碳酸氢钠,写出生成碱式碳酸铜的离子方程式:___________。
(6)若废液中CuCl2的含量为13.5%,则1吨废液理论上可提炼碱式碳酸铜________吨。