题目内容
①KClO3是一种强氧化剂,常温下较稳定,在400℃以上则分解并放出氧气.其分解分为两步进行:加热到356℃以上时分解为甲和乙,而几乎不放出氧气.当温度在400℃以上时,乙分解为甲和丙.其中甲是一种含氯的化合物.
②已知化合物丁由丙物质组成元素和氯元素组成,是一种红黄色有强烈刺激性臭味的气体,标准状况下密度约为3.01g?L-1.
(1)甲的电子式为
(2)实验室可以用KClO3和浓盐酸制备氯气,反应的方程式为
(3)工业上KClO3和乙均由电解和复分解两步反应制得,其生产流程如图所示,电解热的NaCl溶液时,产生的Cl2与NaOH反应生成NaClO3和NaCl,NaCl继续参与电极反应,最终实现向NaClO3的转化.写出该电解池中发生的总反应方程式
| 生成物的实际产量 |
| 理论产量 |
(4)写出电解NaClO3生成戊时的阳极反应式
(5)NaClO3还可用于丁的生产:将NaClO3溶液用H2SO4酸化后,通入SO2气体制得.试写出发生的离子反应方程式
考点:钠的重要化合物,电解原理
专题:
分析:依据题意可知氯酸钾在400℃以上则分解并放出氧气生成氯化钾,分解分为两步进行:加热到356℃以上时分解为氯化钾和高氯酸钾,高氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气,依据原子个数守恒结合图表转化可知甲为氯化钾,乙为高氯酸钾,丙为氧气,依据丁标准状况下密度约为3.01g?L-1,可知M(丁)=3.01g?L-1×22.4L/mol=67.4g/mol,可知丁为二氧化氯,据此分析解答.
解答:
解:(1)氯化钾为离子化合物,是由钾离子与氯离子通过离子键形成,电子式为:
; 根据题意氯酸钾在高温下分解生成氯化钾和高氯酸可知,高氯酸钾稳定性强于氯酸钾,即:KClO3<KClO4,故答案为:
;KClO3<KClO4;
(2)高氯酸钾具有强的氧化性,能够氧化氯化氢中的氯离子,反应的化学方程式为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;
故答案为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;
(3)电解氯化钠溶液生成氢氧化钠和氯气、氢气,化学方程式为:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑①,氯气与热的氢氧化钠发生反应:6NaOH+3Cl2
5NaCl+NaClO3+3H2O②,①×3+②得:NaCl+3H2O
NaClO3+3H2↑;
电解消耗了117gNaCl的物质的量=
=2mol,设生成NaClO为xmol,生成为NaClO3mol,则:x+y=2,电路中转移的电子为10.4mol,则:2x+6y=10.4,解得:y=1.6mol,x=0.4mol,依据原子个数守恒,如果氯化钠全部转化为NaClO3,则NaClO3的物质的量为2mol,所以NaClO3的产率
×100%=
80%;
故答案为:NaCl+3H2O
NaClO3+3H2↑;80%;
(4)电解NaClO3生成高氯酸钠,阳极氯酸根离子失去电子生成高氯酸根离子,电极反应式为:ClO3--2e-+2OH-=ClO4-+H2O;
故答案为:ClO3--2e-+2OH-=ClO4-+H2O;
(5)依据丁标准状况下密度约为3.01g?L-1,可知M(丁)=3.01g?L-1×22.4L/mol=67.4g/mol,可知丁为二氧化氯,NaClO3溶液用H2SO4酸化后,通入SO2气体,发生反应生成二氧化氯和硫酸钠,依据得失电子守恒配平化学方程式为:2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-;
故答案为:2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-.
(2)高氯酸钾具有强的氧化性,能够氧化氯化氢中的氯离子,反应的化学方程式为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;
故答案为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;
(3)电解氯化钠溶液生成氢氧化钠和氯气、氢气,化学方程式为:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑①,氯气与热的氢氧化钠发生反应:6NaOH+3Cl2
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| 80℃ |
电解消耗了117gNaCl的物质的量=
| 117g |
| 58.5g/mol |
| 1.6mol |
| 2mol |
80%;
故答案为:NaCl+3H2O
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| 80℃ |
(4)电解NaClO3生成高氯酸钠,阳极氯酸根离子失去电子生成高氯酸根离子,电极反应式为:ClO3--2e-+2OH-=ClO4-+H2O;
故答案为:ClO3--2e-+2OH-=ClO4-+H2O;
(5)依据丁标准状况下密度约为3.01g?L-1,可知M(丁)=3.01g?L-1×22.4L/mol=67.4g/mol,可知丁为二氧化氯,NaClO3溶液用H2SO4酸化后,通入SO2气体,发生反应生成二氧化氯和硫酸钠,依据得失电子守恒配平化学方程式为:2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-;
故答案为:2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-.
点评:本题为无机框图推断,题目难度较大,侧重考查氧化还原反应规律、电解池工作原理,准确把握给出信息,熟悉框图中物质转化的关系是解题关键.
练习册系列答案
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