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將一定量KClO3加熱，使之發(fā)生部分分解，然后向反應物中加入足量的濃H2SO4，并加熱，發(fā)生如下反應：KClO3+5KCl+3H2SO4=3Cl2↑+3K2SO4+3H2O。如果原KClO3為A mol，第一步加熱反應中分解率為a；兩步反應后生成的氣體的總物質(zhì)的量為B mol。

    (1)計算當氯元素全部轉(zhuǎn)化為Cl2時，a和B的值。

    (2)討論a在不同取值范圍內(nèi)的B值，并與(1)中所得B值比較，確定該反應中B的最大值。

 

答案：
解析：

(1)α=，B=1.75A 

(2)當α>時，KCl是過量的，B=3A(1-α)<1.75A；當α<時，是過量的，B=Aαs+Aα=Aα<1.75A，所以，只有當α=時，B=1.75A為最大值。

 


提示：

KClO3加熱分解成KCl，KCl再與未分解的KClO3反應生成氯氣。

 


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

二氧化氯（ClO2）是目前國際上公認的第四代高效、無毒的消毒劑，是一種黃綠色的氣體，易溶于水．
Ⅰ．（1）ClO2可由KClO3在H2SO4存在的條件下與Na2SO3反應制得．則該反應的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是
1：2
1：2
．
Ⅱ．實驗室也可用NH4Cl、鹽酸、NaClO2（亞氯酸鈉）為原料制備ClO2的流程如圖1：
（2）寫出電解時發(fā)生反應的化學方程式：
NH4Cl+2HCl
 電解 
.
 
3H2↑+NCl3
NH4Cl+2HCl
 電解 
.
 
3H2↑+NCl3
；
（3）除去ClO2中的NH3可選用的試劑是
C
C
；（填序號）
A．飽和食鹽水       B．堿石灰         C．濃硫酸          D．水
（4）測定ClO2（如圖2）的過程如下：在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；將生成的ClO2氣體通過導管在錐形瓶中被吸收；將玻璃封管中的水封液倒入錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液，用c mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定 （I2+2S2O32-=2I-+S4O62-），共用去V mL硫代硫酸鈉溶液．
①裝置中玻璃液封管的作用是
用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等
用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等
；
②請寫出上述二氧化氯氣體與碘化鉀溶液反應的離子方程式
2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O
2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O
；
③滴定終點的現(xiàn)象是：
溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不褪色
溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不褪色
．
④測得通入ClO2的質(zhì)量m（ClO2）=
1.35cv×10-2g
1.35cv×10-2g
．（用含c、V的代數(shù)式表示）
（5）用ClO2處理過的飲用水（pH為5.5～6.5）常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子ClO2-．2001年我國衛(wèi)生部規(guī)定，飲用水的ClO2-含量應不超過0.2mg/L．若飲用水中ClO2-的含量超標，可向其中加入適量的某還原劑，該反應的氧化產(chǎn)物是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
．（填化學式）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

一般情況下，較強的氧化劑如：MnO2、KMnO4、KClO3、Ca（ClO）2等氧化濃鹽酸時，有如下反應規(guī)律：氧化劑+濃鹽酸→金屬氯化物+水+氯氣．實驗室通常用該原理制取少量Cl2．
（1）從原子經(jīng)濟學角度出發(fā)，要使?jié)恹}酸中Cl-充分轉(zhuǎn)化為Cl2，制取等量的Cl2最好選用上述氧化劑中的
 
氧化濃鹽酸．
（2）將214.5gCa（ClO）2放入500 mL、12.0 mol/L的濃鹽酸中，生成的Cl2在標準狀況下的體積為39.2 L．若反應前后溶液的體積保持不變，計算反應后溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度．
（3）漂白粉是 Ca（ClO）2、CaCl2?Ca（OH）2?H2O 和 CaO 的混合物．漂白粉放出的氯氣具有漂白作用，叫有效氯．通常用有效氯表示漂白粉的純度．漂白粉中的有效氯含量常用滴定碘法進行測定，即在一定量的漂白粉中加入過量的KI，加H2SO4酸化，有效氯與I-作用析出等量的I2，析出的I2以淀粉指示劑立即用Na2S2O3標準溶液滴定．若測定漂白粉中有效氯時用鹽酸酸化，則鹽酸的濃度應小于
 
mol/L，否則測定的有效氯將
 
（“偏高”、“偏低”或“不變”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

液氯儲罐中�；煊蠳Cl3，當液氯中NCl3的質(zhì)量分數(shù)達到4%以上就有爆炸危險．
（1）NCl3易水解生成一種堿性氣體和一種具有漂白性的物質(zhì)．寫出該反應的化學方程式
 
．
（2）為測定氯氣中的NCl3含量，將一定量樣品先通過足量鹽酸吸收NCl3（反應為：NCl3+4HCl→NH4Cl+3Cl2），再用400mL 20.0%（ρ=1.22g/cm3）的工業(yè)NaOH溶液吸收所有的Cl2，測得吸收后NaOH溶液增重51.4g．經(jīng)測定NCl3吸收管內(nèi)NH4+質(zhì)量為0.270g．
①上述工業(yè)NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為
 
．
②計算該樣品中NCl3的質(zhì)量分數(shù)，并判斷該樣品是否安全？
（3）一般情況下，較強的氧化劑如：MnO2、KMnO4、KClO3、Ca（ClO）2等氧化濃鹽酸時，有如下反應規(guī)律：氧化劑+濃鹽酸→金屬氯化物+水+氯氣．實驗室通常用該原理制取少量Cl2．
①將214.5g Ca（ClO）2放入500mL 12.0mol/L的濃鹽酸中，生成的Cl2在標準狀況下的體積為39.2L．若反應前后溶液的體積保持不變，計算反應后溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度．
②漂白粉是 Ca（ClO）2、CaCl2、Ca（OH）2、H2O和CaO的混合物．漂白粉放出的氯氣具有漂白作用，叫有效氯．通常用有效氯表示漂白粉的純度．漂白粉中的有效氯含量常用滴定碘法進行測定，即在一定量的漂白粉中加入過量的KI，加H2SO4酸化，有效氯與I-作用析出等量的I2，析出的I2以淀粉指示劑立即用Na2S2O3標準溶液滴定．若測定漂白粉中有效氯時用鹽酸酸化，則鹽酸的濃度應小于
 
mol/L，否則測定的有效氯將
 
（選填“偏高”、“偏低”或“不變”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

實驗室可用MnO2和KClO3混合加熱的方法制取氧氣：
2KClO3
MnO2
.
△
3O2↑+2KCl．
現(xiàn)有下列儀器或裝置：
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（1）A-D裝置中，用作KClO3為原料制氧氣的反應裝置是
 
（填序號）．
（2）排水法收集氧氣，接口順序是：氧氣出口→
 
→
 
→g→h→燒杯（填序號）．
Ⅱ． KClO3分解時尚有副反應，導致收集到的氣體有異味．據(jù)推測，副產(chǎn)物可能是O3、Cl2、ClO2中的一種或幾種．資料表明：O3、Cl2、ClO2的沸點依次為-111℃、-34℃和11℃，且O3、ClO2也能將KI氧化為I2．為探究副反應氣體產(chǎn)物的成分，將KClO3分解產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入下圖裝置進行實驗：
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（3）若要確認副產(chǎn)物中含Cl2，F(xiàn)中應盛放
 
溶液．
（4）確定副產(chǎn)物中含有ClO2的現(xiàn)象是
 
．
（5）實驗時若D中無現(xiàn)象，E中試紙變藍，能否得出副產(chǎn)物含有O3的結(jié)論？
答：
 
 （填“能”或“不能”）．理由是
 
．
Ⅲ．ClO2是飲用水消毒劑．用ClO2處理過的飲用水（pH為5.5～6.5）除含有ClO2外，常含有一定量對人體不利的ClO2-．為測定此飲用水中兩者成分，進行如下實驗：準確量取v mL水樣加入到錐形瓶中，調(diào)節(jié)水樣pH=8，加人足量KI晶體，發(fā)生如下反應：2ClO2+2I-═I2+2ClO2-，反應結(jié)束后產(chǎn)生amol I2；繼續(xù)調(diào)節(jié)溶液pH=1，又發(fā)生如下反應：ClO2-+4H++4I-═2I2+Cl-+2H2O，反應結(jié)束后叉產(chǎn)生b mol I2．
（6）飲用水中c（ClO2-）=
 
mol?L-1（用含字母的代數(shù)式表示）．

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年山西省高三第一次模擬試題理綜化學試卷（解析版） 題型：實驗題

（15分）氯氣的實驗室制法是MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應，用KMnO4、KClO3氧化濃鹽酸可快速制取氯氣．根據(jù)上述反應原理，有人提出能否利用Na2O2的強氧化性氧化濃鹽酸得到氯氣呢．某課外小組在實驗室進行了探索性實驗，設(shè)計了如圖裝置：

操作步驟及現(xiàn)在如下：

①組裝好裝置，檢查裝置的氣密性，加入藥品．

②緩慢通入一定量的N2后，將裝置E連接好（導管未伸入集氣瓶中），再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸，反應劇烈，產(chǎn)生黃綠色氣體．

③一段時間后，將導管末端伸入集氣瓶中收集氣體．裝置E中收集到能使帶火星的木條復燃的無色氣體．

④反應結(jié)束后，關(guān)閉分液漏斗的活塞，再通入一定量的N2，至裝置中氣體無色．

回答下列問題：

⑴寫出KClO3氧化濃鹽酸制取Cl2的離子方程式                            

⑵裝置B中濕潤的紅色布條褪色，說明A中有　　　　（填化學式）生成，裝置C中為濕潤的KI－淀粉試紙，能否僅通過試紙變藍證明上述結(jié)論，請用離子方程式說明原因　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　

⑶裝置D的作用是　　　　　　　　　　　　　　

⑷寫出生成O2的可能的反應方程式　　　　　　　　　　　　　　

⑸實驗證明，Na2O2甚至能與干燥的HCl反應生成氯氣，寫出反應的化學方程式　　　　

綜合上述實驗，請分析實驗室         （填”能”或”否”)利用Na2O2與濃鹽酸反應制備純凈的Cl2，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

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