Question

7．實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣（含80%～90%的Ca（OH）₂，其余為焦炭等不溶物）為原料制備KClO₃的實(shí)驗(yàn)過程如圖1：
幾種物質(zhì)的溶解度如圖2：

（1）反應(yīng)I的目的是制備Ca（ClO₃）₂，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Ca（OH）₂+2Cl₂+5O₂=2Ca（ClO₃）₂+2H₂O；在通入Cl₂和O₂比例、廢渣量均一定的條件下，為使Cl₂轉(zhuǎn)化完全，可采取的合理措施是緩慢通入Cl₂、O₂（攪拌漿料或控制合適的溫度）．
（2）若過濾時(shí)濾液出現(xiàn)渾濁，其可能的原因是AB（填序號）．
A．漏斗中液面高于濾紙邊緣      B．濾紙已破損     C．濾紙未緊貼漏斗內(nèi)壁
（3）所加試劑Y選用KCl而不用KNO₃的原因是防止產(chǎn)物KClO₃中含有較多的KNO₃雜質(zhì)．
（4）已知：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$3KClO₄+KCl；2KClO₃$\frac{\underline{\;600℃\;}}{\;}$2KCl+3O₂↑．實(shí)驗(yàn)室可用KClO₃制備高純KClO₄固體，實(shí)驗(yàn)中必須使用的用品有：熱過濾裝置（如圖3所示）、冰水．
①熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長，其原因是防止濾液冷卻析出的晶體堵塞漏斗．
②請補(bǔ)充完整由KClO₃制備高純KClO₄固體的實(shí)驗(yàn)方案：
向坩堝中加入一定量的KClO₃，控制溫度400℃，使KClO₃充分分解，將所得固體溶于水并煮沸至有大量固體析出，用熱過濾裝置過濾，并用冰水洗滌濾渣2～3次，在低溫下干燥得KClO₄固體．

Answer 1

分析 工業(yè)廢渣（含80%～90%的Ca（OH）₂，其余為焦炭等不溶物），加入水打漿，通入氯氣氯化和氫氧化鈣反應(yīng)在80℃生成氯酸鈣和水，過濾掉焦炭等不溶物，向?yàn)V液中加入飽和KCl溶液，轉(zhuǎn)化為KClO₃的溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，趁熱過濾得到析出KClO₃的晶體，據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）反應(yīng)I的目的是制備Ca（ClO₃）₂，發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為：2Ca（OH）₂+2Cl₂+5O₂=2Ca（ClO₃）₂+2H₂O；為使Cl₂轉(zhuǎn)化完全，可緩慢通入Cl₂、O₂（攪拌漿料或控制合適的溫度）；
故答案為：2Ca（OH）₂+2Cl₂+5O₂=2Ca（ClO₃）₂+2H₂O；緩慢通入Cl₂、O₂（攪拌漿料或控制合適的溫度）；
（2）若過濾時(shí)濾液出現(xiàn)渾濁，其可能的原因是：漏斗中液面高于濾紙邊緣、濾紙已破損；
故答案為：AB；
（3）KNO₃的溶解度隨溫度的升高而增大，防止產(chǎn)物KClO₃中含有較多的KNO₃雜質(zhì)，所加試劑Y選用KCl而不用KNO₃；
故答案為：防止產(chǎn)物KClO₃中含有較多的KNO₃雜質(zhì)；
（4）①為防止濾液冷卻析出的晶體堵塞漏斗，熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長；
故答案為：防止濾液冷卻析出的晶體堵塞漏斗；
②已知：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$3KClO₄+KCl，由KClO₃制備高純KClO₄固體的實(shí)驗(yàn)方案：向坩堝中加入一定量的KClO₃，控制溫度400℃，使KClO₃充分分解，將所得固體溶于水并煮沸至有大量固體析出，用熱過濾裝置過濾，并用冰水洗滌濾渣2～3次，在低溫下干燥得KClO₄固體；
故答案為：控制溫度400℃，使KClO₃充分分解，將所得固體溶于水并煮沸至有大量固體析出，用熱過濾裝置過濾，并用冰水洗滌濾渣2～3次．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)的制備和分離提純的過程分析判斷，實(shí)驗(yàn)條件和物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和反應(yīng)流程、原理理解是關(guān)鍵，題目難度中等．