Question

【题目】以电石渣[主要成分Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如图。

查阅资料：在75℃左右，氯化步骤中氯气转化成Ca(ClO3)2时发生一系列的反应，其中Cl2与Ca(OH)2反应的总化学方程式可表示为：

6 Ca(OH)2 + 6 Cl2 ＝ Ca(ClO3)2 + 5CaCl2 + aH2O

（1）氯化前，先将电石渣粉碎的目的是___________。

（2）氯化步骤中所得产物氯酸钙Ca(ClO3)2中Cl的化合价为_______________价，a数值为___________。

（3）操作X为______________。转化步骤中Ca(ClO3)2与KCl反应生成KClO3的化学方程式为_____________。（相关物质的溶解度见下图）

物质	Ca(ClO3)2	CaCl2	KClO3	KCl
T℃时溶解度/g	209.0	74.5	7.3	34.2

（4）对滤渣M的成分进行探究

【提出问题】滤渣M中除了电石渣原有的不溶性杂质外，还含有什么物质？

【猜想假设】①CaCO3； ②Ca(OH)2； ③___________。

【实验验证】

实验步骤	实验现象	结论
步骤1：取少量滤渣M加入盛水的小烧杯中，搅拌，静置后先加入_______；	观察到___________现象	猜想①不正确
步骤2：向小烧杯中继续加入足量的稀盐酸	观察到___________现象	猜想③正确

Answer 1

【答案】 增大反应物的接触面积，使反应更快更充分 +5 6 过滤 Ca(ClO3) 2+2KCl CaCl2+2KClO3↓ Ca(OH) 2和CaCO3 加入酚酞（或CuSO4溶液、FeCl3溶液） 变红（或产生蓝色沉淀、红褐色沉淀）（合理即可） 有气泡产生

【解析】电石渣含有Ca(OH)2，加入水打浆，通入氯气，可生成Ca(ClO)2，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，过滤后在滤液中加入KCl转化生成KClO3，经蒸发浓缩、冷却结晶可得晶体KClO3；

(1)将电石渣粉碎可以增大反应物与水的接触面积，使反应更快更充分；

(2)氯酸钙Ca(ClO3)2中Ca元素化合价为+2价，氧元素化合价为-2价，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0，计算出Cl的化合价为+5价，化学反应前后原子种类和数目均不发生改变，根据氢原子守恒可知6×2=a×2，则a=6；

(3)操作的目的为除去溶液中不溶性的杂质，应为过滤；根据KClO3、CaCl2、Ca(ClO3)2、KCl四种物质的溶解度，Ca(ClO3)2与KCl发生复分解反应生成KClO3的化学方程式为Ca(ClO3) 2+2KCl=CaCl2+2KClO3↓；

(4)【猜想假设】①CaCO3； ②Ca(OH)2； ③CaCO3和Ca(OH)2的混合物；

【实验验证】

步骤1：取少量滤渣M加入盛水的小烧杯中，搅拌，静置后先滴加酚酞，溶液变红，说明溶液显碱性，滤渣中一定含有Ca(OH)2，则猜想①不正确；

步骤2：向小烧杯中继续加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，说明有碳酸钙存在，则滤渣中有Ca(OH)2和碳酸钙，故猜想③正确。