Question

【題目】以電石渣[主要成分Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如圖。

查閱資料：在75℃左右，氯化步驟中氯氣轉(zhuǎn)化成Ca(ClO3)2時(shí)發(fā)生一系列的反應(yīng)，其中Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)的總化學(xué)方程式可表示為：
6 Ca(OH)2 + 6 Cl2 ＝ Ca(ClO3)2 + 5CaCl2 + aH2O
（1）氯化前，先將電石渣粉碎的目的是。
（2）氯化步驟中所得產(chǎn)物氯酸鈣Ca(ClO3)2中Cl的化合價(jià)為價(jià)，a數(shù)值為
（3）操作X為。轉(zhuǎn)化步驟中Ca(ClO3)2與KCl反應(yīng)生成KClO3的化學(xué)方程式為。（相關(guān)物質(zhì)的溶解度見下圖）

物質(zhì)	Ca(ClO3)2	CaCl2	KClO3	KCl
T℃時(shí)溶解度/g	209.0	74.5	7.3	34.2

（4）對濾渣M的成分進(jìn)行探究
【提出問題】濾渣M中除了電石渣原有的不溶性雜質(zhì)外，還含有什么物質(zhì)？
【猜想假設(shè)】①CaCO3； ②Ca(OH)2； ③。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1：取少量濾渣M加入盛水的小燒杯中，攪拌，靜置后先加入；	觀察到現(xiàn)象	猜想①不正確
步驟2：向小燒杯中繼續(xù)加入足量的稀鹽酸	觀察到現(xiàn)象	猜想③正確

Answer 1

【答案】
（1）增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更快更充分
（2）+5,6
（3）過濾,Ca(ClO3) 2+2KCl=CaCl2+2KClO3↓
（4）Ca(OH) 2和CaCO3,加入酚酞（或CuSO4溶液、FeCl3溶液）,變紅（或產(chǎn)生藍(lán)色沉淀、紅褐色沉淀）（合理即可）,有氣泡產(chǎn)生
【解析】電石渣含有Ca(OH)2，加入水打漿，通入氯氣，可生成Ca(ClO)2，Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2，過濾后在濾液中加入KCl轉(zhuǎn)化生成KClO3，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得晶體KClO3；(1)將電石渣粉碎可以增大反應(yīng)物與水的接觸面積，使反應(yīng)更快更充分；(2)氯酸鈣Ca(ClO3)2中Ca元素化合價(jià)為+2價(jià)，氧元素化合價(jià)為-2價(jià)，根據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，計(jì)算出Cl的化合價(jià)為+5價(jià)，化學(xué)反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目均不發(fā)生改變，根據(jù)氫原子守恒可知6×2=a×2，則a=6；(3)操作的目的為除去溶液中不溶性的雜質(zhì)，應(yīng)為過濾；根據(jù)KClO3、CaCl2、Ca(ClO3)2、KCl四種物質(zhì)的溶解度，Ca(ClO3)2與KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成KClO3的化學(xué)方程式為Ca(ClO3) 2+2KCl=CaCl2+2KClO3↓；(4)【猜想假設(shè)】①CaCO3； ②Ca(OH)2； ③CaCO3和Ca(OH)2的混合物；

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

步驟1：取少量濾渣M加入盛水的小燒杯中，攪拌，靜置后先滴加酚酞，溶液變紅，說明溶液顯堿性，濾渣中一定含有Ca(OH)2，則猜想①不正確；

步驟2：向小燒杯中繼續(xù)加入足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，說明有碳酸鈣存在，則濾渣中有Ca(OH)2和碳酸鈣，故猜想③正確。

根據(jù)化合價(jià)的計(jì)算方法分析，在化合物中，各元素化合價(jià)代數(shù)和為0；根據(jù)方程式的書寫方法分析，書寫方程式時(shí)先找出反應(yīng)物、生成物，并寫出化學(xué)式分別放在等號左右兩邊，然后再配平，標(biāo)注條件；根據(jù)反應(yīng)物物質(zhì)成分探究方法分析，反應(yīng)后的物質(zhì)成分進(jìn)行探究時(shí)除要考慮生成物外還要考慮反應(yīng)物是否有剩余。