Question

7．实验室以一种工业废渣（含80%～90%的Ca（OH）₂，其余为焦炭等不溶物）为原料制备KClO₃的实验过程如图1：
几种物质的溶解度如图2：

（1）反应I的目的是制备Ca（ClO₃）₂，写出该反应的化学方程式：2Ca（OH）₂+2Cl₂+5O₂=2Ca（ClO₃）₂+2H₂O；在通入Cl₂和O₂比例、废渣量均一定的条件下，为使Cl₂转化完全，可采取的合理措施是缓慢通入Cl₂、O₂（搅拌浆料或控制合适的温度）．
（2）若过滤时滤液出现浑浊，其可能的原因是AB（填序号）．
A．漏斗中液面高于滤纸边缘      B．滤纸已破损     C．滤纸未紧贴漏斗内壁
（3）所加试剂Y选用KCl而不用KNO₃的原因是防止产物KClO₃中含有较多的KNO₃杂质．
（4）已知：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$3KClO₄+KCl；2KClO₃$\frac{\underline{\;600℃\;}}{\;}$2KCl+3O₂↑．实验室可用KClO₃制备高纯KClO₄固体，实验中必须使用的用品有：热过滤装置（如图3所示）、冰水．
①热过滤装置中玻璃漏斗的下端露出热水浴部分不宜过长，其原因是防止滤液冷却析出的晶体堵塞漏斗．
②请补充完整由KClO₃制备高纯KClO₄固体的实验方案：
向坩埚中加入一定量的KClO₃，控制温度400℃，使KClO₃充分分解，将所得固体溶于水并煮沸至有大量固体析出，用热过滤装置过滤，并用冰水洗涤滤渣2～3次，在低温下干燥得KClO₄固体．

Answer 1

分析 工业废渣（含80%～90%的Ca（OH）₂，其余为焦炭等不溶物），加入水打浆，通入氯气氯化和氢氧化钙反应在80℃生成氯酸钙和水，过滤掉焦炭等不溶物，向滤液中加入饱和KCl溶液，转化为KClO₃的溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，趁热过滤得到析出KClO₃的晶体，据此分析作答．

解答 解：（1）反应I的目的是制备Ca（ClO₃）₂，发生的反应化学方程式为：2Ca（OH）₂+2Cl₂+5O₂=2Ca（ClO₃）₂+2H₂O；为使Cl₂转化完全，可缓慢通入Cl₂、O₂（搅拌浆料或控制合适的温度）；
故答案为：2Ca（OH）₂+2Cl₂+5O₂=2Ca（ClO₃）₂+2H₂O；缓慢通入Cl₂、O₂（搅拌浆料或控制合适的温度）；
（2）若过滤时滤液出现浑浊，其可能的原因是：漏斗中液面高于滤纸边缘、滤纸已破损；
故答案为：AB；
（3）KNO₃的溶解度随温度的升高而增大，防止产物KClO₃中含有较多的KNO₃杂质，所加试剂Y选用KCl而不用KNO₃；
故答案为：防止产物KClO₃中含有较多的KNO₃杂质；
（4）①为防止滤液冷却析出的晶体堵塞漏斗，热过滤装置中玻璃漏斗的下端露出热水浴部分不宜过长；
故答案为：防止滤液冷却析出的晶体堵塞漏斗；
②已知：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$3KClO₄+KCl，由KClO₃制备高纯KClO₄固体的实验方案：向坩埚中加入一定量的KClO₃，控制温度400℃，使KClO₃充分分解，将所得固体溶于水并煮沸至有大量固体析出，用热过滤装置过滤，并用冰水洗涤滤渣2～3次，在低温下干燥得KClO₄固体；
故答案为：控制温度400℃，使KClO₃充分分解，将所得固体溶于水并煮沸至有大量固体析出，用热过滤装置过滤，并用冰水洗涤滤渣2～3次．

点评 本题考查了物质的制备和分离提纯的过程分析判断，实验条件和物质性质的理解应用，实验设计和反应流程、原理理解是关键，题目难度中等．