题目内容
【题目】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下所示:
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已知:氯化过程主要发生反应6Ca(OH)2 + 6Cl2
5CaCl2+Ca(ClO)2+6H2O
完成下列填空:
(1)工业生产氯气的方法是__________________。
(2)氯化过程需要控制较高温度,其目的有:
①_____________________________; 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:__________________________________________________。
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_________________。
(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,记录数据如下表:
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_________(填仪器名称)中。
②该实验不必进行第五次加热的原因是_______________________________________。
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。
_______________________________________________________________
【答案】 电解饱和食盐水 加快反应速率 Ca(ClO3)2 + 2KCl → CaCl2 + 2KClO3↓ 重结晶 坩埚 剩余固体质量已恒重,说明 KClO3 已分解完全 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(任写一种)
【解析】(1)工业生产氯气是通过电解饱和食盐水的方法获得的,故答案为:电解饱和食盐水;
(2)氯化过程需要控制较高温度,可以①加快反应速率;②减少 Cl2 与 Ca(OH)2 之间的副反应,故答案为:加快反应速率;
(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,反应的化学方程式为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,可以通过重结晶的方法进行提纯,故答案为:Ca(ClO3)2 + 2KCl =CaCl2 + 2KClO3↓;重结晶;
(4)①进行加热操作时,应将固体置于坩埚中进行,故答案为:坩埚;
②根据表格数据,剩余固体质量已恒重,说明 KClO3 已分解完全,该实验不必进行第五次加热,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%,说明测定结果偏低,可能的原因有:未在干燥器中冷却,使得固体质量的减少量偏小,导致测得的氯酸钾的含量偏低;其余的因素还可能有:剩余固体吸水、加热时间不足,氯酸钾未完全分解等,故答案为:未在干燥器中冷却(或剩余固体吸水或加热时间不足或氯酸钾未完全分解)。