Question

氯酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，多用來制造火柴和煙花等。制取氯酸鉀的方法有兩種：第一種，無隔膜電解熱的氯化鉀水溶液，電解的生成物相互反應(yīng)制得氯酸鉀。

①電解池中電極反應(yīng)的方程式是

陰極：                       ，陽極：                       。

②寫出生成氯酸鉀的離子方程式，并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目                    。

第二種，無隔膜電解熱的氯化鈉水溶液，然后用電解后溶液中的一種產(chǎn)物與等物質(zhì)的量的氯化鉀水溶液混合制得氯酸鉀。

③第二種方法中制得氯酸鉀的化學(xué)方程式是                                  ，該反應(yīng)能夠進(jìn)行的原因是                                                          。

④已知下列各物質(zhì)的價(jià)格如下表：

物質(zhì)	NaCl	KCl	NaClO3	KClO3	KOH
價(jià)格（元/50kg）	500	1900	4200	26000	10600

從經(jīng)濟(jì)效益分析，上述方法中的第      種方法更好，理由是                         

                                                                              。

Answer 1

① 2H⁺+2e^—==H₂↑（1分），2Cl^——2e^—== Cl ₂↑（1分）

②（2分）

③NaClO₃+KCl==KClO₃+NaCl（2分）；四種物質(zhì)中氯酸鉀的溶解度最小，可以從溶液中析出，使反應(yīng)向著生成氯酸鉀的方向進(jìn)行。（2分）

④第二種（1分）

第一種方法中生成KClO₃時(shí)只利用了原料KCl的1/6，其余5/6又恢復(fù)為原料KCl，而KCl的價(jià)格高于NaCl，這在經(jīng)濟(jì)上是低效益的。（2分）

解析:

①由離子的放電順序知，氫離子比鉀離子易放電，氯離子比氫氧根離子易放電，故陰極是氫離子放電，陽極是氯離子放電，電極反應(yīng)式為，陰極： 2H⁺+2e^—==H₂↑

陽極：2Cl^——2e^—== Cl ₂↑

②電解生成了氫氣、氯氣、氫氧化鉀，要得到氯酸鉀，很明顯是氯氣與氫氧化鉀在加熱條件下反應(yīng)得到的，故其離子反應(yīng)式及電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：

③電解氯化鈉溶液與電解氯化鉀溶液的電極反應(yīng)是一樣的，即電解后得到氯酸鈉溶液，氯酸鈉再與等物質(zhì)的量氯化鉀反應(yīng)生成氯酸鉀，而另一產(chǎn)物必然是氯化鈉，反應(yīng)方程式為：NaClO₃+KCl==KClO₃+NaCl，該反應(yīng)為一個(gè)復(fù)分解反應(yīng)，之所以可以向生成氯酸鉀的方向進(jìn)行只能是氯酸的溶解度小，可以從溶液中析出，從而降低溶液中鉀離子和氯酸根離子的濃度。

④從價(jià)格上明顯可以看出氯化鉀比氯化鈉的價(jià)格要高得多，而第一種方法氯化鉀的利用率只有1/6，第二種方法氯化鉀的利用率為100%，故第二種方法更好，理由是第一種方法中生成KClO₃時(shí)只利用了原料KCl的1/6，其余5/6又恢復(fù)為原料KCl，而KCl的價(jià)格高于NaCl，這在經(jīng)濟(jì)上是低效益的。