Question

【題目】以NaCl等為原料制備KClO4的過(guò)程如下：

①在無(wú)隔膜、微酸性條件下，發(fā)生反應(yīng)：NaCl+H2O—NaClO3+H2↑(未配平)

②在NaClO3溶液中加入KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，降溫結(jié)晶，得KClO3。

③一定條件下反應(yīng)：4KClO3＝3KClO4+KCl，將產(chǎn)物分離得到KClO4。

（1）電解時(shí)，產(chǎn)生質(zhì)量為2.13g NaClO3，同時(shí)得到H2的體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

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

（3）該過(guò)程制得的KClO4樣品中含少量KCl雜質(zhì)，為測(cè)定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

準(zhǔn)確稱取5.689g樣品溶于水中，配成250mL溶液，從中取出25.00mL于錐形瓶中，加入適量葡萄糖，加熱使ClO4－全部轉(zhuǎn)化為Cl-(反應(yīng)為：3 KClO4 +C6H12O6 ═ 6 H2O + 6 CO2↑ + 3 KCl），加入少量K2CrO4溶液作指示劑，用0.20mol/L AgNO3溶液進(jìn)行滴定至終點(diǎn)，消耗AgNO3溶液體積21.00mL。滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生磚紅色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,則此時(shí)c(Cl－)＝__________mol/L。

②計(jì)算KClO4樣品的純度（請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程。）

Answer 1

【答案】（1）1.344；

（2）低溫時(shí)，KClO3溶解度小，從溶液中結(jié)晶析出；（3）97.38%。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，2.13×[5－(－1)]/106.5=V(H2)×2/22.4，解得V(H2)=1.344L；

（2）根據(jù)溫度和溶解度之間的關(guān)系，KClO3的溶解度小于NaClO3，，因此低溫時(shí)，KClO3的溶解度從溶液中結(jié)晶中析出；

（3）①Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag＋)×c(CrO42－)，求的溶液中c(Ag＋)=1×10－4mol·L－1，Ksp(AgCl)=c(Ag＋)×c(Cl－)，代入數(shù)值的c(Cl－)=1.8×10－6mol·L－1；②根據(jù)上述推斷，先生成AgCl沉淀，因?yàn)镵ClO4中混有少量的KCl，因此有KCl～AgCl，因此總的n(KCl)=21×10－3×0.2mol=4.2×10－3mol，根據(jù)氯元素守恒，則有：n(KClO4)+ n(KCl)＝0.0042 mol，根據(jù)題意得出：n(KClO4) ×138.5 g·mol－1+ n(KCl) ×74.5 g·mol－1＝5.689×25/250mol，解得n(KClO4)=0.004mol，n(KCl)=0.0002mol，因此KClO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.004 × 138.5 / 0.56890 × 100% = 97.38%。