Question

将一定量的KClO₃加热使部分分解出氧气，然后向反应混合物中加入足量硫酸并加热，反应生成氯气、硫酸钾和水，假设原氯酸钾为m mol，第一步反应中氯酸钾分解率为a，两步反应中生成的氧气和氯气的总物质的量为n mol。

（1）写出第二步反应的方程式__________________________。

（2）求当氯元素全部转化为氯气时的a、n值。

（3）讨论当a在不同取值范围内的n值，并与（2）中求得n比较，确定反应里n的最大值。

Answer 1

（1）KClO₃+5KCl+3H₂SO₄==3Cl₂↑+3K₂SO₄+3H₂O

（2）由方程式知 n（KClO₃）∶n（KCl）=1∶5，即a=5/6

据方程式：

2KClO₃2KCl+3O₂

    2                          3

 m                    n(O₂)

n(O₂)= m

n(Cl₂)为n(KCl)和n(KClO₃)的。

即n(Cl₂)=,

得n=n（O₂）+ n（Cl₂）=5m/4+m/2=1.75m

（3）当a＜5/6时，产生的Cl₂应以KClO₃计算：n=3ma/2+3m（1-a）＜1.75 m。

当a＞5/6时，产生的Cl2应以KCl计算：n=3ma/2+3ma/5＜1.75 m。

当a=5/6时，n=1.75m，为最大值。