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高氯酸钾广泛用于火箭及热电池业.实验室制取高氯酸钾的步骤为:称取一定质量的KCl、NaClO4溶解,然后混合,经冷却、过滤、滤出晶体用蒸馏水多次洗涤及真空干燥得到.有关物质溶解度与温度的关系表 温度溶解度化学式 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ KClO4 0.76 1.06 1.68 2.56 3.73 KCl 28 31.1 34.2 37.2 40.1 NaClO4 167 183 201 222 245 (1)写出实验室制取高氯酸钾的化学方程式: ;用蒸馏水多次洗涤晶体的目的是 .(2)Fe和KClO4反应放出的热量能为熔融盐电池提供550~660℃的温度,使低熔点盐熔化导电,从而激活电池,这类电池称为热电池.Li/FeS2热电池工作时,Li转变为硫化锂,FeS2转变为铁,该电池工作时,电池总反应为 .(3)Fe和KClO4作为热电池加热材料的供热原理为:KClO4(s)+4Fe(s)═KCl(s)+4FeO(s);△H<0.①600℃时FeO可部分分解生成Fe3O4,写出有关的化学方程式: .②称取一定质量上述加热材料反应后的混合物(假定只含氯化钾一种钾盐)于烧杯中,用蒸馏水充分洗涤、过滤、干燥,固体质量减少了0.43g,在固体中继续加入过量的稀硫酸,微热让其充分反应,固体完全溶解得到的溶液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗净、干燥,再在空气中充分灼烧得6.0g棕色固体.求该加热材料反应前铁和高氯酸钾的质量.(写出计算过程,结果保留2位有效数字)试题及答案-填空题-云返教育
试题详情
高氯酸钾广泛用于火箭及热电池业.实验室制取高氯酸钾的步骤为:称取一定质量的KCl、NaClO
4
溶解,然后混合,经冷却、过滤、滤出晶体用蒸馏水多次洗涤及真空干燥得到.
有关物质溶解度与温度的关系表
温度
溶解度
化学式
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
KClO
4
0.76
1.06
1.68
2.56
3.73
KCl
28
31.1
34.2
37.2
40.1
NaClO
4
167
183
201
222
245
(1)写出实验室制取高氯酸钾的化学方程式:
;用蒸馏水多次洗涤晶体的目的是
.
(2)Fe和KClO
4
反应放出的热量能为熔融盐电池提供550~660℃的温度,使低熔点盐熔化导电,从而激活电池,这类电池称为热电池.Li/FeS
2
热电池工作时,Li转变为硫化锂,FeS
2
转变为铁,该电池工作时,电池总反应为
.
(3)Fe和KClO
4
作为热电池加热材料的供热原理为:KClO
4
(s)+4Fe(s)═KCl(s)+4FeO(s);△H<0.
①600℃时FeO可部分分解生成Fe
3
O
4
,写出有关的化学方程式:
.
②称取一定质量上述加热材料反应后的混合物(假定只含氯化钾一种钾盐)于烧杯中,用蒸馏水充分洗涤、过滤、干燥,固体质量减少了0.43g,在固体中继续加入过量的稀硫酸,微热让其充分反应,固体完全溶解得到的溶液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗净、干燥,再在空气中充分灼烧得6.0g棕色固体.求该加热材料反应前铁和高氯酸钾的质量.(写出计算过程,结果保留2位有效数字)
试题解答
NaClO
4
+KCl═KClO
4
↓+NaCl
:尽可能除去溶解度较大的杂质:
FeS
2
+4Li═Fe+2Li
2
S
:
4FeO=Fe
3
O
4
+Fe
【解答】解:(1)实验室制取高氯酸钾的步骤为:称取一定质量的KCl、NaClO
4
溶解,然后混合,氯酸钾溶解度小于氯酸钠,反应得到氯酸钾,反应的化学方程式为NaClO
4
+KCl═KClO
4
↓+NaCl;经冷却、过滤、滤出晶体用蒸馏水多次洗涤及真空干燥得到;洗涤的目的是洗去晶体表面的杂质,
故答案为:NaClO
4
+KCl═KClO
4
↓+NaCl;尽可能除去溶解度较大的杂质;
(2)Li/FeS
2
热电池工作时,Li转变为硫化锂,FeS
2
转变为铁,该电池工作时失电子的做负极发生氧化反应,得到电子的发生还原反应,电池反应为:FeS
2
+4Li═Fe+2Li
2
S,
故答案为:FeS
2
+4Li═Fe+2Li
2
S;
(3)①600℃时FeO可部分分解生成Fe
3
O
4
,依据元素守恒计算得到出生成四氧化三铁外还有铁,依据原子守恒配平可得4FeO=Fe
3
O
4
+Fe,故答案为:4FeO=Fe
3
O
4
+Fe;
②反应过程中的反应为:KClO
4
(s)+4Fe(s)═KCl(s)+4FeO(s);用蒸馏水充分洗涤、过滤、干燥,固体质量减少了0.43g,减少的固体质量是氯化钾的质量,n(KClO
4
)=n(KCl),在固体中继续加入过量的稀硫酸,微热让其充分反应,固体完全溶解得到的溶液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗净、干燥,再在空气中充分灼烧得6.0g棕色固体.固体是Fe
2
O
3
,n(Fe)=2n(Fe
2
O
3
),得到:m(Fe)=n(Fe)×56 g?mol
-1
=
6.0g
160g/mol
×2×56 g?mol
-1
=4.2g,
m(KClO
4
)=n(KClO
4
)×138.5 g?mol
-1
=n(KCl)×138.5 g?mol
-1
=
0.43g
74.5g/mol
×138.5 g?mol
-1
=0.80g,
故答案为:该加热材料反应前铁和高氯酸钾的质量分别为4.2g、0.80g.
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