Question

已知：Cl₂+2KI═2KCl+I₂（I₂常温下为固体，受热易升华）、NH₄Cl

△   .

NH₃+HCl．实验室需要一些纯净的氯化钾，现有的氯化钾中含有少量的KI，K₂SO₄和NH₄Cl，按照下列实验方案提纯氯化钾，并计算不纯氯化钾样品中KI的质量分数．

（1）固体加热时反应的方程式为

 

；应在

 

中加热．
（2）能否用Ba（NO₃）₂代替BaCl₂，并说明理由

 

．
（3）证明SO₄^2-已经沉淀完全的方法是

 

．
（4）过滤操作使用的仪器为

 

．
（5）不纯样品中，KI的质量分数（表示式）为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：氯化钾中含有少量的KI，K₂SO₄和NH₄Cl，充分加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢气体，得到KI，K₂SO₄，加水溶解得到溶液，加入适量BaCl₂，生成硫酸钡沉淀，得到W₂g沉淀；滤液为KCl，KI溶液，通入足量氯气蒸干灼烧得到固体W₃g为KCl；
（1）固体在试管中加热，氯化铵分解生成氨气和氯化氢；
（2）硝酸钡反应过程中会引入硝酸根离子；
（3）依据硫酸根离子结合钡离子生成白色沉淀设计实验检验，取上层清液加入氯化钡溶液检验；
（4）依据过滤装置选择仪器；
（5）结合沉淀质量依据元素守恒计算KI质量分数；

解答： 解：（1）固体在试管中加热，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，固体加热时反应的方程式为：NH₄Cl

△   .

NH₃+HCl；
故答案为：NH₄Cl

△   .

NH₃+HCl，试管；
（2）若用硝酸钡来代替氯化钡，则硝酸根在溶液中不能除掉，
故答案为：不能，因为用硝酸钡代替氯化钡会引入硝酸钾杂质；
（3）如果所加的氯化钡是少量的，则溶液中含有硫酸根离子，钡离子遇到硫酸根离子会生成白色沉淀，
故答案为：静置一段时间后，取少量上层清液再滴加BaCl₂溶液，若无沉淀生成，说明SO₄^2-沉淀完全，反之未沉淀完全；
（4）过滤实验所需仪器中有：铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯，
故答案为：铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯；
（5）设原混合物中含硫酸钾质量为X₁，反应生成氯化钾质量为X₂
K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2KCl
  174      233      149
    X₁     W₂        X₂
174：233=X₁：W₂
X₁=

174W2

233

233：149=W₂：X₂
X₂=

149W2

233

设原混合物中含KI的质量为X₃，反应生成氯化钾质量为X₄
2KI+Cl₂=2KCl+I₂
332        149
 X₃         X₄
332：149=X₃：X₄
X₄=

149X3

332

根据题意可知W₁固体中含有氯化钾、硫酸钾、碘化钾；
所以W₁固体中含原有氯化钾的质量为W₁-X₁-X₃=W₁-

174W2

233

-X₃
W₃中含含有的氯化钾和生成的氯化钾，因为I₂受热时升华，
所以W₃中含原有氯化钾的质量为W₃-X₄=W₃-

149X3

332

-

149W2

233

W₁-

174W2

233

-X₃=W₃-

149X3

332

-

149W2

233

X₃=332×（W₁-

174W2

233

-W₃ +

149W2

233

）÷183
不纯氯化钾样品中KI的质量分数=

166(w1- 25w2 233 -w3)

91.5w

×100%
答：不纯氯化钾样品中KI的质量分数为

166(w1- 25w2 233 -w3)

91.5w

×100%；

点评：本题综合考查物质的制备和提纯等知识，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验的操作原理和步骤，把握相关物质的性质，难度中等．注意固体乙中氯化钾既有原混合物中的又有反应生成的部分，为易错点．