Question

【题目】实验室以一种工业废渣（含80%~90%的Ca(OH)2，其余为焦炭等不溶物）为原料制备KClO3的实验过程如下：

几种物质的溶解度如下图：

⑴反应I的目的是制备Ca(ClO3)2，写出该反应的化学方程式：_____________；在通入Cl2和O2比例、废渣量均一定的条件下，为使Cl2转化完全，可采取的合理措施是____________。

⑵若过滤时滤液出现浑浊，其可能的原因是_____________（填序号）。

A．漏斗中液面高于滤纸边缘 B．滤纸已破损 C．滤纸未紧贴漏斗内壁

⑶所加试剂Y选用KCl而不用KNO3的原因是_____________。

⑷已知：4KClO33KClO4 +KCl；2KClO32KCl+3O2↑。实验室可用KClO3制备高纯KClO4固体，实验中必须使用的用品有：热过滤装置（如下图所示）、冰水。

①热过滤装置中玻璃漏斗的下端露出热水浴部分不宜过长，其原因是_____________。

②请补充完整由KClO3制备高纯KClO4固体的实验方案：

向坩埚中加入一定量的KClO3，_____________，在低温下干燥得KClO4固体。

Answer 1

【答案】⑴2Ca(OH)2+2Cl2+5O2= 2Ca(ClO3)2+2H2O

缓慢通入Cl2、O2（搅拌浆料或控制合适的温度） ⑵AB

⑶防止产物KClO3中含有较多的KNO3杂质

⑷①防止滤液冷却析出的晶体堵塞漏斗 ②控制温度400℃，使KClO3充分分解，将所得固体溶于水并煮沸至有大量固体析出，用热过滤装置过滤，并用冰水洗涤滤渣2~3次

【解析】⑴根据流程图，反应I中氯气、氧气和氢氧化钙反应生成了Ca(ClO3)2，反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2+5O2= 2Ca(ClO3)2+2H2O；在通入Cl2和O2比例、废渣量均一定的条件下，充分搅拌浆料或控制合适的温度，可以使Cl2转化完全，故答案为：2Ca(OH)2+2Cl2+5O2= 2Ca(ClO3)2+2H2O；搅拌浆料或控制合适的温度；

⑵当漏斗中液面高于滤纸边缘，滤纸破损均会使滤液出现浑浊，故选AB；

⑶如果所加试剂Y选用KNO3，根据溶解度曲线，产物KClO3中可能含有较多的KNO3杂质，故答案为：防止产物KClO3中含有较多的KNO3杂质；

⑷①如果热过滤装置中玻璃漏斗的下端露出热水浴部分过长，过滤时滤液冷却析出的晶体堵塞漏斗，故答案为：防止滤液冷却析出的晶体堵塞漏斗；

②根据溶解度曲线可知， KClO4的溶解度较小，结合4KClO33KClO4 +KCl；2KClO32KCl+3O2↑，可知，由KClO3制备高纯KClO4固体时：向坩埚中加入一定量的KClO3，控制温度400℃，使KClO3充分分解，将所得固体溶于水并煮沸至有大量固体析出，用热过滤装置过滤，并用冰水洗涤滤渣2~3次，在低温下干燥得KClO4固体，故答案为：控制温度400℃，使KClO3充分分解，将所得固体溶于水并煮沸至有大量固体析出，用热过滤装置过滤，并用冰水洗涤滤渣2~3次。