Question

KClO₃和KIO₃在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研方面有著廣泛的應(yīng)用．
（1）實驗室可用KClO₃分解制取O₂，KClO₃受熱分解的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：①4KClO₃（s）=3KClO₄（s）+KCl（s）；②KClO₄（s）=KCl（s）+2O₂（g）．已知：
K（s）+

1

2

Cl₂（g）=KCl（s）△H=-437kJ?mol^-1
K（s）+

1

2

Cl₂（g）+

3

2

O₂（g）=KClO₃（s）△H=-398kJ?mol^-1
K（s）+

1

2

Cl₂（g）+2O₂（g）=KClO₄（s）△H=-433kJ?mol^-1
則反應(yīng)4KClO₃（s）=3KClO₄（s）+KCl（s）的△H=

-144kJ/mol

kJ/mol．
（2）Ca（IO₃）₂是食品及飼料添加劑補充碘源的優(yōu)良品種．工業(yè)上生產(chǎn)Ca（IO₃）₂的方法通常有兩類：
方法一：氧化劑氧化法．如：用KClO₃在鹽酸存在條件下，將碘單質(zhì)氧化為HIO₃（KClO₃被還原為Cl₂），然后加Ca（OH）₂中和制得Ca（IO₃）₂．
方法二：電化學(xué)氧化法．用適宜濃度的KOH溶液溶解工業(yè)精碘作為陽極液（3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O），用稀KOH溶液為陰極液，電解氧化制 備KIO₃，與CaCl₂反應(yīng)得到Ca（IO₃）₂．
①用KClO₃氧化碘單質(zhì)是一劇烈的放熱反應(yīng)，所以要控制加料速度，與電解氧化法相比缺點主要有

反應(yīng)劇烈，需要控制速率；反應(yīng)過程中產(chǎn)生氯氣，對生產(chǎn)操作環(huán)境有較大污染

．
②電化學(xué)氧化法電解時的陽極反應(yīng)式是

I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O

．
③某工廠用電化學(xué)氧化法制取Ca（IO₃）₂，每1kg碘單質(zhì)理論上可生產(chǎn)純度為97.8%Ca（IO₃）₂的質(zhì)量為

1.57kg

kg（計算結(jié)果保留叁位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）①依據(jù)反應(yīng)過程特征和反應(yīng)產(chǎn)物分析判斷；
②依據(jù)反應(yīng)3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，用適宜濃度的KOH溶液溶解工業(yè)精碘作為陽極液，陽極上是溶液中碘離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
③依據(jù)碘元素守恒計算得到；

解答：解：（1）①K（s）+

1

2

Cl₂（g）=KCl（s）△H=-437kJ?mol^-1
②K（s）+

1

2

Cl₂（g）+

3

2

O₂（g）=KClO₃（s）△H=-398kJ?mol^-1
③K（s）+

1

2

Cl₂（g）+2O₂（g）=KClO₄（s）△H=-433kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律①+③×3-②×4得到4KClO₃（s）=3KClO₄（s）+KCl（s）的△H=-144kJ/mol；
則反應(yīng)4KClO₃（s）=3KClO₄（s）+KCl（s）的△H=-144kJ/mol；
故答案為：-144kJ/mol；
（2）①用KClO₃氧化碘單質(zhì)是一劇烈的放熱反應(yīng)，所以要控制加料速度，用KClO₃在鹽酸存在條件下，將碘單質(zhì)氧化為HIO₃（KClO₃被還原為Cl₂），與電解氧化法相比缺點主要有，反應(yīng)劇烈，需要控制速率；反應(yīng)過程中產(chǎn)生氯氣，對生產(chǎn)操作環(huán)境有較大污染；
故答案為：反應(yīng)劇烈，需要控制速率；反應(yīng)過程中產(chǎn)生氯氣，對生產(chǎn)操作環(huán)境有較大污染；
②電化學(xué)氧化法．用適宜濃度的KOH溶液溶解工業(yè)精碘作為陽極液（3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O），用稀KOH溶液為陰極液，電解氧化制 備KIO₃，陽極反應(yīng)式是：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O
故答案為：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O；
③每1kg碘單質(zhì)理論上可生產(chǎn)純度為97.8%Ca（IO₃）₂的質(zhì)量設(shè)為X，可以依據(jù)元素守恒計算，
I₂～Ca（IO₃）₂
254     390
1Kg      X×97.8%
X=1.57Kg
故答案為：1.57kg；

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算應(yīng)用，反應(yīng)過程的分析判斷，電極原理應(yīng)用，電極反應(yīng)書寫，元素守恒的計算是關(guān)鍵，題目難的中等．