Question

氯元素的常見化合價有-1，0，+1，+3，+4，+5，+7．
①KClO₃是一種強(qiáng)氧化劑，常溫下較穩(wěn)定，在400℃以上則分解并放出氧氣．其分解分為兩步進(jìn)行：加熱到356℃以上時分解為甲和乙，而幾乎不放出氧氣．當(dāng)溫度在400℃以上時，乙分解為甲和丙．其中甲是一種含氯的化合物．
②已知化合物丁由丙物質(zhì)組成元素和氯元素組成，是一種紅黃色有強(qiáng)烈刺激性臭味的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為3.01g?L^-1．
（1）甲的電子式為

 

．試比較KClO₃與乙的穩(wěn)定性

 

（用化學(xué)式表示）．
（2）實驗室可以用KClO₃和濃鹽酸制備氯氣，反應(yīng)的方程式為

 

．
（3）工業(yè)上KClO₃和乙均由電解和復(fù)分解兩步反應(yīng)制得，其生產(chǎn)流程如圖所示，電解熱的NaCl溶液時，產(chǎn)生的Cl₂與NaOH反應(yīng)生成NaClO₃和NaCl，NaCl繼續(xù)參與電極反應(yīng)，最終實現(xiàn)向NaClO₃的轉(zhuǎn)化．寫出該電解池中發(fā)生的總反應(yīng)方程式

 

．當(dāng)溫度低于80℃時，會有部分NaClO生成．若電解消耗了117gNaCl時，電路中轉(zhuǎn)移的電子為10.4mol，則NaClO₃的產(chǎn)率為

 

．（產(chǎn)率=

生成物的實際產(chǎn)量

理論產(chǎn)量

×100%）
（4）寫出電解NaClO₃生成戊時的陽極反應(yīng)式

 

．
（5）NaClO₃還可用于丁的生產(chǎn)：將NaClO₃溶液用H₂SO₄酸化后，通入SO₂氣體制得．試寫出發(fā)生的離子反應(yīng)方程式

 

．

Answer 1

考點：鈉的重要化合物,電解原理

專題：

分析：依據(jù)題意可知氯酸鉀在400℃以上則分解并放出氧氣生成氯化鉀，分解分為兩步進(jìn)行：加熱到356℃以上時分解為氯化鉀和高氯酸鉀，高氯酸鉀受熱分解生成氯化鉀和氧氣，依據(jù)原子個數(shù)守恒結(jié)合圖表轉(zhuǎn)化可知甲為氯化鉀，乙為高氯酸鉀，丙為氧氣，依據(jù)丁標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為3.01g?L^-1，可知M（�。�=3.01g?L^-1×22.4L/mol=67.4g/mol，可知丁為二氧化氯，據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）氯化鉀為離子化合物，是由鉀離子與氯離子通過離子鍵形成，電子式為：；  根據(jù)題意氯酸鉀在高溫下分解生成氯化鉀和高氯酸可知，高氯酸鉀穩(wěn)定性強(qiáng)于氯酸鉀，即：KClO₃＜KClO₄，故答案為：；KClO₃＜KClO₄；
（2）高氯酸鉀具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化氯化氫中的氯離子，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
故答案為：KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
（3）電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉和氯氣、氫氣，化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑①，氯氣與熱的氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)：6NaOH+3Cl₂

△   .

5NaCl+NaClO₃+3H₂O②，①×3+②得：NaCl+3H₂O

電解  .

80℃

NaClO₃+3H₂↑；
電解消耗了117gNaCl的物質(zhì)的量=

117g

58.5g/mol

=2mol，設(shè)生成NaClO為xmol，生成為NaClO₃mol，則：x+y=2，電路中轉(zhuǎn)移的電子為10.4mol，則：2x+6y=10.4，解得：y=1.6mol，x=0.4mol，依據(jù)原子個數(shù)守恒，如果氯化鈉全部轉(zhuǎn)化為NaClO₃，則NaClO₃的物質(zhì)的量為2mol，所以NaClO₃的產(chǎn)率

1.6mol

2mol

×100%=
80%；
故答案為：NaCl+3H₂O

電解  .

80℃

NaClO₃+3H₂↑；80%；
（4）電解NaClO₃生成高氯酸鈉，陽極氯酸根離子失去電子生成高氯酸根離子，電極反應(yīng)式為：ClO₃^--2e^-+2OH^-=ClO₄^-+H₂O；
故答案為：ClO₃^--2e^-+2OH^-=ClO₄^-+H₂O；
（5）依據(jù)丁標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為3.01g?L^-1，可知M（�。�=3.01g?L^-1×22.4L/mol=67.4g/mol，可知丁為二氧化氯，NaClO₃溶液用H₂SO₄酸化后，通入SO₂氣體，發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氯和硫酸鈉，依據(jù)得失電子守恒配平化學(xué)方程式為：2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂+SO₄^2-；
故答案為：2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂+SO₄^2-．

點評：本題為無機(jī)框圖推斷，題目難度較大，側(cè)重考查氧化還原反應(yīng)規(guī)律、電解池工作原理，準(zhǔn)確把握給出信息，熟悉框圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)系是解題關(guān)鍵．