Question

13．氯酸钾是常见的氧化剂，用于制造火药、烟火，工业上用石灰乳氯化法制备氯酸钾的流程如图所示：

已知：氯化过程主要发生反应 6Ca（OH）₂+6Cl₂$\stackrel{△}{→}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O
完成下列填空：
（1）工业生产氯气的方法是电解饱和食盐水．
（2）氯化过程需要控制较高温度，其目的有：
①加快反应速率； ②减少 Cl₂与 Ca（OH）₂之间的副反应．
（3）向热的滤液中加入稍过量的氯化钾，待溶解完全后进行冷却，有大量氯酸钾晶体析出，写出相关反应
的化学方程式：Ca（ClO₃）₂+2KCl=CaCl₂+2KClO₃↓．
得到的氯酸钾晶体中可能会含有少量氯化钾，进一步提纯的方法是重结晶． 
（4）为测定所得晶体中氯酸钾的纯度，将 a g 样品与 b g 二氧化锰混合，加热该混合物一段时间后（杂质
不参加反应）冷却，称量剩余固体质量，重复加热、冷却、称量操作，记录数据如表：

加热次数	第一次	第二次	第三次	第四次
剩余固体质量（g）	c	d	e	e

①进行加热操作时，应将固体置于坩埚（填仪器名称）中．
②该实验不必进行第五次加热的原因是剩余固体质量已恒重，说明KClO₃已分解完全．
③若某次测定结果的相对误差为-2.98%，写出导致这一结果的一种可能情况．未在干燥器中冷却，剩余固体吸水（加热时间不足，氯酸钾未完全分解）．

Answer 1

分析 （1）工业用电解饱和食盐水的方法生产氯气；
（2）温度升高有利于加快反应速率；
（3）热的氯酸钙与氯化钾反应生成溶解度更小的氯酸钾，用重结晶的方法可提纯氯酸钾晶体；
（4）①灼烧固体在坩埚中进行；
②第三次和第四次的固体质量恒重，说明分解完全；
③若某次测定结果的相对误差为-2.98%，说明所得数据偏小，可能为剩余固体质量偏大，据此分析．

解答 解：（1）工业用电解饱和食盐水的方法生产氯气，
故答案为：电解饱和食盐水；
（2）为加快反应速率，减少 Cl₂与 Ca（OH）₂之间发生副反应生产次氯酸钙，氯化过程升高温度；
故答案为：加快反应速率；
（3）热的氯酸钙与氯化钾反应生成溶解度更小的氯酸钾，反应为：Ca（ClO₃）₂+2KCl=CaCl₂+2KClO₃↓；用重结晶的方法可提纯氯酸钾晶体；
故答案为：Ca（ClO₃）₂+2KCl=CaCl₂+2KClO₃↓；重结晶；
（4）①灼烧固体在坩埚中进行；
故答案为：坩埚；
②由表中数据可知，第三次和第四次的剩余固体质量已恒重，说明 KClO₃已分解完全，无需做第五次加热；
故答案为：剩余固体质量已恒重，说明 KClO₃已分解完全；
③若某次测定结果的相对误差为-2.98%，说明所得数据偏小，可能为剩余固体质量偏大，可能为未在干燥器中冷却，剩余固体吸水（加热时间不足，氯酸钾未完全分解）；
故答案为：未在干燥器中冷却，剩余固体吸水（加热时间不足，氯酸钾未完全分解）．

点评 本题以物质制备为载体，考查学生对原理的分析理解、物质的分离提纯、氧化还原反应、物质含量测定实验方案设计、信息获取与迁移运用等，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．