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，氯化步驟中氯氣轉化成Ca(ClO3)2時發生一系列的反應，其中Cl2與Ca(OH)2反應的總化學方程式可表示為：
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）氯化步驟中所得產物氯酸鈣Ca(ClO3)2中Cl的化合價為價，a數值為
（3）操作X為。轉化步驟中Ca(ClO3)2與KCl反應生成KClO3的化學方程式為。（相關物質的溶解度見下圖）

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

（4）對濾渣M的成分進行探究
【提出問題】濾渣M中除了電石渣原有的不溶性雜質外，還含有什么物質？
【猜想假設】①CaCO3； ②Ca(OH)2； ③。
【實驗驗證】

實驗步驟	實驗現象	結論
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；	觀察到現象	猜想①不正確
步驟2：向小燒杯中繼續加入足量的稀鹽酸	觀察到現象	猜想③正確

Answer 1

【答案】
（1）增大反應物的接觸面積,使反應更快更充分
（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（或產生藍色沉淀、紅褐色沉淀）（合理即可）,有氣泡產生
【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進一步轉化為Ca(ClO3)2，過濾后在濾液中加入KCl轉化生成KClO3，經蒸發濃縮、冷卻結晶可得晶體KClO3；(1)將電石渣粉碎可以增大反應物與水的接觸面積，使反應更快更充分；(2)氯酸鈣Ca(ClO3)2中Ca元素化合價為+2價，氧元素化合價為-2價，根據化合物中各元素正負化合價的代數和為0，計算出Cl的化合價為+5價，化學反應前后原子種類和數目均不發生改變，根據氫原子守恒可知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，應為過濾；根據KClO3、CaCl2、Ca(ClO3)2、KCl四種物質的溶解度，Ca(ClO3)2與KCl發生復分解反應生成KClO3的化學方程式為Ca(ClO3) 2+2KCl=CaCl2+2KClO3↓；(4)【猜想假設】①CaCO3； ②Ca(OH)2； ③CaCO3和Ca(OH)2的混合物；

【實驗驗證】

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：向小燒杯中繼續加入足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，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。

根據化合價的計算方法分析，在化合物中，各元素化合價代數和為0；根據方程式的書寫方法分析，書寫方程式時先找出反應物、生成物，并寫出化學式分別放在等號左右兩邊，然后再配平，標注條件；根據反應物物質成分探究方法分析，反應后的物質成分進行探究時除要考慮生成物外還要考慮反應物是否有剩余。