Question

KClO₃和KIO₃在日常生活、工农业生产和科研方面有着广泛的应用．
（1）实验室可用KClO₃分解制取O₂，KClO₃受热分解的反应分两步进行：①4KClO₃（s）=3KClO₄（s）+KCl（s）；②KClO₄（s）=KCl（s）+2O₂（g）．已知：
K（s）+

1

2

Cl₂（g）=KCl（s）△H=-437kJ?mol^-1
K（s）+

1

2

Cl₂（g）+

3

2

O₂（g）=KClO₃（s）△H=-398kJ?mol^-1
K（s）+

1

2

Cl₂（g）+2O₂（g）=KClO₄（s）△H=-433kJ?mol^-1
则反应4KClO₃（s）=3KClO₄（s）+KCl（s）的△H=

-144kJ/mol

kJ/mol．
（2）Ca（IO₃）₂是食品及饲料添加剂补充碘源的优良品种．工业上生产Ca（IO₃）₂的方法通常有两类：
方法一：氧化剂氧化法．如：用KClO₃在盐酸存在条件下，将碘单质氧化为HIO₃（KClO₃被还原为Cl₂），然后加Ca（OH）₂中和制得Ca（IO₃）₂．
方法二：电化学氧化法．用适宜浓度的KOH溶液溶解工业精碘作为阳极液（3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O），用稀KOH溶液为阴极液，电解氧化制 备KIO₃，与CaCl₂反应得到Ca（IO₃）₂．
①用KClO₃氧化碘单质是一剧烈的放热反应，所以要控制加料速度，与电解氧化法相比缺点主要有

反应剧烈，需要控制速率；反应过程中产生氯气，对生产操作环境有较大污染

．
②电化学氧化法电解时的阳极反应式是

I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O

．
③某工厂用电化学氧化法制取Ca（IO₃）₂，每1kg碘单质理论上可生产纯度为97.8%Ca（IO₃）₂的质量为

1.57kg

kg（计算结果保留叁位有效数字）．

Answer 1

分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（2）①依据反应过程特征和反应产物分析判断；
②依据反应3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，用适宜浓度的KOH溶液溶解工业精碘作为阳极液，阳极上是溶液中碘离子失电子发生氧化反应；
③依据碘元素守恒计算得到；

解答：解：（1）①K（s）+

1

2

Cl₂（g）=KCl（s）△H=-437kJ?mol^-1
②K（s）+

1

2

Cl₂（g）+

3

2

O₂（g）=KClO₃（s）△H=-398kJ?mol^-1
③K（s）+

1

2

Cl₂（g）+2O₂（g）=KClO₄（s）△H=-433kJ?mol^-1
依据盖斯定律①+③×3-②×4得到4KClO₃（s）=3KClO₄（s）+KCl（s）的△H=-144kJ/mol；
则反应4KClO₃（s）=3KClO₄（s）+KCl（s）的△H=-144kJ/mol；
故答案为：-144kJ/mol；
（2）①用KClO₃氧化碘单质是一剧烈的放热反应，所以要控制加料速度，用KClO₃在盐酸存在条件下，将碘单质氧化为HIO₃（KClO₃被还原为Cl₂），与电解氧化法相比缺点主要有，反应剧烈，需要控制速率；反应过程中产生氯气，对生产操作环境有较大污染；
故答案为：反应剧烈，需要控制速率；反应过程中产生氯气，对生产操作环境有较大污染；
②电化学氧化法．用适宜浓度的KOH溶液溶解工业精碘作为阳极液（3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O），用稀KOH溶液为阴极液，电解氧化制 备KIO₃，阳极反应式是：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O
故答案为：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O；
③每1kg碘单质理论上可生产纯度为97.8%Ca（IO₃）₂的质量设为X，可以依据元素守恒计算，
I₂～Ca（IO₃）₂
254     390
1Kg      X×97.8%
X=1.57Kg
故答案为：1.57kg；

点评：本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用，反应过程的分析判断，电极原理应用，电极反应书写，元素守恒的计算是关键，题目难的中等．