Question

【题目】以NaCl等为原料制备KClO4的过程如下：

①在无隔膜、微酸性条件下，发生反应：NaCl+H2O—NaClO3+H2↑(未配平)

②在NaClO3溶液中加入KCl发生复分解反应，降温结晶，得KClO3。

③一定条件下反应：4KClO3＝3KClO4+KCl，将产物分离得到KClO4。

（1）电解时，产生质量为2.13g NaClO3，同时得到H2的体积为____________L(标准状况)。

（2）向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是________________。

（3）该过程制得的KClO4样品中含少量KCl杂质，为测定产品纯度进行如下实验：

准确称取5.689g样品溶于水中，配成250mL溶液，从中取出25.00mL于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热使ClO4－全部转化为Cl- (反应为：3 KClO4+C6H12O6 ═ 6 H2O + 6 CO2↑+ 3 KCl），加入少量K2CrO4溶液作指示剂，用0. 20mol/L AgNO3溶液进行滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积21.00mL。滴定达到终点时，产生砖红色Ag2CrO4沉淀。

① 已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12，若c(CrO42－)＝1.1×10-4mol/L，则此时c(Cl－)＝________________mol/L。

② 计算KClO4样品的纯度（请写出计算过程。）______________________________

Answer 1

【答案】1.344低温时，KClO3溶解度小，从溶液中结晶析出1.8×10-6n(AgNO3)＝0.2000 mol·－1 ×0.021L＝0.0042 mol n(KCl)总＝n(AgNO3)＝0.0042 mol n(KClO4)+ n(KCl)＝0.0042 mol n(KClO4) ×138.5 g·mol－1+ n(KCl) ×74.5 g·mol－1＝0.56890g n(KClO4)＝0.0040 mol m(KClO4)＝0.004 mol×138.5 g·mol－1＝0.554g 0.554g÷0.56890g×100%＝97.38%。

【解析】

(1)电解时，产生质量为2.13gNaClO3，物质的量==0.02mol

NaCl+3H2O=NaClO3 + 3H2↑

1 3

0.02mol 0.06mol

同时得到H2的物质的量为0.06mol，体积=0.06mol×22.4L/mol=1.344L，故答案为：1.344；

(2)在NaClO3溶液中加入KCl发生复分解反应，降温结晶，得KClO3的原因是低温时，KClO3溶解度小，从溶液中结晶析出，故答案为：低温时，KClO3溶解度小，从溶液中结晶析出；

(3)①若c(CrO42-)=1.1×10-4mol/L，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO4 2-)=1.1×10-12，c(Ag+)=10-4mol/L，Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10，c(Cl-)=1.8×10-6 mool/L，故答案为：1.8×10-6；

②准确称取5.689g样品溶于水中，配成250mL溶液，从中取出25.00mL于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热使ClO4-全部转化为Cl-(反应为：3KClO4+C6H12O6═6H2O+6CO2↑+3KCl)，加入少量K2CrO4溶液作指示剂，用0.20mol/LAgNO3溶液进行滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积为21.00mL，n(AgNO3)=0.2000molL-1×0.021L=0.0042mol，n(KCl)总=n(AgNO3)=0.0042mol，n(KClO4)+n(KCl)=0.0042mol，n(KClO4)×138.5gmol-1+n(KCl)×74.5gmol-1=0.56890g，n(KClO4)=0.0040mol，m(KClO4)=0.004mol×138.5gmol-1=0.554g，250ml溶液中m(KClO4)=5.54g，KClO4样品的纯度=×100%=97.38%，故答案为：97.38%。