Question

4．溴酸鉀（KBrO₃）為白色晶體，是一種常用的氧化劑和分析試劑，加熱到370℃時分解為溴化鉀和氧氣．生產溴酸鉀的工藝流程如下：

（1）“合成”過程所發(fā)生的反應中，氧化劑是Cl₂，還原劑是Br₂．反應的化學方程式為6MgO+Br₂+5Cl₂═Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂．
（2）“復分解”過程中反應的化學方程式為Mg（BrO₃）₂+2KCl═MgCl₂↓+2KBrO₃．
（3）上述流程中第二次過濾濾出的固體主要成分是MgCl₂．
（4）“趁熱過濾”過程中“趁熱”的原因是防止溴酸鉀結晶析出．
（5）溴酸鉀具有毒性，食用少量即可引起嘔吐和腎臟的損傷．然而美、日等國都允許在油炸薯片中添加一定量的溴酸鉀，以改善薯片的口感．我國也曾允許用作烘焙面包的添加劑，但已于2005年7月開始全國禁止在食品中使用溴酸鉀．2007年，一批來自美國的油炸薯片在珠�？诎侗晃覈�有關部門檢出含有溴酸鉀而被禁止入境．從化學原理分析推測，有關國家認為在油炸薯片中添加溴酸鉀安全的理由是（用化學方程式表示）2KBrO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KBr+3O₂↑，而我國認為不安全的理由是油炸和烘焙的溫度條件不能保證溴酸鉀完全分解．

Answer 1

分析 氯氣具有氧化性，在水中和溴單質反應生成溴酸和氯化氫，加入過量氧化鎂和鹽酸溴酸反應生成氯化鎂和溴酸鎂，過濾得到濾液中加入飽和氯化鉀溶液，氯化鎂在飽和溶液中析出晶體，過濾得到濾液為溴酸鉀溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，為得到更多晶體趁熱過濾得到晶體溴酸鉀．
（1）在氧化還原反應中，得電子化合價降低的反應物是氧化劑，失電子化合價升高的反應物是還原劑，液氯、液溴和氧化鎂反應生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂；
（2）在濾液中加入氯化鉀，溴酸鎂和氯化鉀發(fā)生復分解反應生成氯化鎂沉淀和溴酸鉀；
（3）第二次過濾是在溴酸鎂和氯化鉀發(fā)生復分解反應之后，所以沉淀為氯化鎂；
（4）固體溶解度通常隨著溫度的升高而升高；
（5）溴酸鉀受熱易分解，但食品中的溴酸鉀油炸和烘焙不一定完全分解．

解答 解：液氯、液溴和氧化鎂反應生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，過濾后在濾液中加入氯化鉀可得到KBrO₃，發(fā)生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化鎂結晶析出，濾液中KBrO₃經蒸發(fā)、結晶可得到KBrO₃．
（1）液氯、液溴和氧化鎂反應生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，反應的方程式為6MgO+Br₂+5Cl₂=Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂，Cl（0→-1），Br（0→+5），氧化劑是Cl₂，還原劑是Br₂，
故答案為：Cl₂；Br₂；6MgO+Br₂+5Cl₂=Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂；
（2）在濾液中加入氯化鉀可得到KBrO₃，發(fā)生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化鎂結晶析出，
故答案為：Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃；
（3）Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化鎂在飽和溶液中析出晶體，過濾得到濾液為溴酸鉀溶液，所以第二次過濾濾出的固體主要成分是MgCl₂，
故答案為：MgCl₂；
（4）生產溴酸鉀，“趁熱過濾”過程中“趁熱”防止溴酸鉀結晶析出，造成晶體損失，
故答案為：防止溴酸鉀結晶析出；
（5）油炸薯片中添加溴酸鉀受熱易分解：2KBrO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KBr+3O₂↑，所以有關國家認為添加溴酸鉀安全，但油炸和烘焙的溫度條件不能保證溴酸鉀完全分解，所以我國認為不安全，
故答案為：2KBrO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KBr+3O₂↑；油炸和烘焙的溫度條件不能保證溴酸鉀完全分解．

點評 本題考查了溴酸鉀制備實驗過程分析判斷，試劑選擇的原則和作用理解應用，注意物質性質掌握，題干信息應用是解題關鍵，題目難度中等．