Question

氯酸鉀是一種強氧化劑，多用來制造火柴和煙花等．制取氯酸鉀的方法有兩種：第一種，無隔膜電解熱的氯化鉀水溶液，電解的生成物相互反應制得氯酸鉀．
①電解池中電極反應的方程式是
陰極：

 

，陽極：

 

．
②寫出生成氯酸鉀的離子方程式，并標明電子轉移的方向和數(shù)目

 

．
第二種，無隔膜電解熱的氯化鈉水溶液，然后用電解后溶液中的一種產物與等物質的量的氯化鉀水溶液混合制得氯酸鉀．
③第二種方法中制得氯酸鉀的化學方程式是

 

，該反應能夠進行的原因是

 

．
④已知下列各物質的價格如下表：

物質	NaCl	KCl	NaClO3	KClO3	KOH
價格（元/50kg）	500	1900	4200	26000	10600

從經濟效益分析，上述方法中的第

 

種方法更好，理由是

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：①惰性電極電解氯化鉀溶液，依據(jù)離子放電順序，陽極是氯離子失電子生成氯氣，陰極是氫離子得到電子生成氫氣；
②氯氣和氫氧化鉀溶液反應生成氯化鉀、氯酸鉀和水，配平寫出化學方程式，依據(jù)電子守恒標注電子轉移；
③電解后氯化鈉溶液中的一種產物是氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、氯酸鈉和水，氯酸鈉與等物質的量的氯化鉀水溶液混合，依據(jù)溶解度不同制得溶解度最小的氯酸鉀；
④第一種方法原料利用率低，氯化鉀的價格高，經濟效益低．

解答： 解：①惰性電極電解氯化鉀溶液，依據(jù)離子放電順序，陽極是氯離子失電子生成氯氣，電極反應為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
陰極是氫離子得到電子生成氫氣為2H⁺+2e^-═H₂↑；
故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
②氯氣和氫氧化鉀溶液反應生成氯化鉀、氯酸鉀和水，反應的化學方程式標注電子轉移得到為：，
故答案為：；
③電解后氯化鈉溶液中的一種產物是氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、氯酸鈉和水，氯酸鈉與等物質的量的氯化鉀水溶液混合，依據(jù)溶解度不同制得溶解度最小的氯酸鉀，反應的化學方程式為：NaClO₃+KCl═KClO₃+NaCl，
故答案為：NaClO₃+KCl═KClO₃+NaCl；四種物質中氯酸鉀的溶解度最小，可以從溶液中析出，使反應向著生成氯酸鉀的方向進行；
④分析反應過程可知利用電解氯化鉀溶液生成的氯氣和氫氧化鉀反應生成氯酸鉀時，氯化鉀的利用率為

1

6

，電解氯化鈉溶液生成的氯酸鈉和氯化鉀反應，氯化鉀全部利用，圖表分析氯化鉀價格比氯化鈉價格高出三倍多，第一種方法經濟效益低，第二種方法更好；
故答案為：二；第一種方法中生成KClO₃時只利用了原料KCl的1/6，其余5/6又恢復為原料KCl，而KCl的價格高于NaCl，這在經濟上是低效益的．

點評：本題考查了電解原理的分析應用，工業(yè)生產的經濟效益分析方法，氧化還原反應電子轉移的標注方法，題目難度中等．