氯酸钾多用来制造火柴和烟花等。电解法是工业制造氯酸钾的主要方法：电解热的氯化钠水溶液，电解的生成物相互反应制得氯酸钠；再以氯酸钠和氯化钾为原,高中三年级,化学试题,溶解度考点,电解池电极反应式的书写考点,电解池原理考点,蒸发和结晶考点,工业生产其他物质（工业制备碳酸锂，硫酸钡等化工原理）考点,好技网

填空题
氯酸钾多用来制造火柴和烟花等。电解法是工业制造氯酸钾的主要方法：电解热的氯化钠水溶液，电解的生成物相互反应制得氯酸钠；再以氯酸钠和氯化钾为原料制备氯酸钾。
（1）写出电解时的电极反应方程式阴极：____________________________，阳极：_____________________________。
（2）电解的生成物相互反应生成氯酸钠的化学方程式为__________________________。
（3）几种物质的溶解度曲线如下图所示，低温有利于析出KClO₃晶体，原因是：
_________________________________

（4）产品KClO₃中常含有其他杂质离子，提纯的方法是_______________。
（5）该生产工艺可以循环利用的物质是__________，副产品是__________。

本题信息：2010年广东省模拟题化学填空题难度极难来源:于丽娜
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本试题 “氯酸钾多用来制造火柴和烟花等。电解法是工业制造氯酸钾的主要方法：电解热的氯化钠水溶液，电解的生成物相互反应制得氯酸钠；再以氯酸钠和氯化钾为原料制备...” 主要考查您对
溶解度

电解池电极反应式的书写

电解池原理

蒸发和结晶

工业生产其他物质（工业制备碳酸锂，硫酸钡等化工原理）
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溶解度
电解池电极反应式的书写
电解池原理
蒸发和结晶
工业生产其他物质（工业制备碳酸锂，硫酸钡等化工原理）

溶解度：

(1)固体物质的溶解度：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，单位是g，符号用S表示。
表达式：

(2)气体的溶解度定义：指该气体在压强为101kPa，一定温度时，溶解在1体积水中达到饱和状态时气体的体积。

溶解度曲线：

溶解度曲线由于固体物质的溶解度随温度变化而变化，这种变化可以用溶解度曲线来表示。我们用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，绘出固体物质的溶解度随温度变化的曲线，这种曲线叫做溶解度曲线。
溶解度曲线的意义：　
①溶解度曲线上的点表示物质在该点所示温度下的溶解度，溶液所处的状态是饱和溶液。　　
②溶解度曲线下面的面积上的点，表示溶液所处的状态是不饱和状态，依其数据配制的溶液为对应湿度时的不饱和溶液。　　
③溶解度曲线上面的面积上的点，依其数据配制的溶液为对应温度时的饱和溶液，且该溶质有剩余。　　
④两条溶解度曲线的交点，表示在该点所示的温度下，两种物质的溶解度相等。

溶解度的影响因素:

固体物质溶解度的影响因素：溶质，溶剂的种类，温度
气体物质溶解度的影响因素：溶质，溶剂的种类，温度，压强

溶解度与温度的关系：

(1)固体物质的溶解度一般随温度的升高而增大，个别物质反常，如Ca(OH)₂。
(2)气体物质的溶解度，一般随温度升高而减小，随压强增大而增大。常见的可溶性气体(常温、常压时的体积数)：NH₃ （700），HCl(0℃时500)，HBr、HI亦易溶，SO₂(40)，C1₂ (2)．H₂S(2.6)，CO₂(1)。难溶气体：H₂、CO、NO。有机物中：HCHO易溶，C₂H₂微溶，CH₄、C₂H₄难溶。

a．大部分固体物质的溶解度随温度的升高而增大，如KNO₃、NaNO₃等。
b．少数固体物质的溶解度受温度影响很小，如 NaCl。
c．极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如 Ca(OH)₂

饱和溶液与不饱和溶液、过饱和溶液：

过饱和溶液：一定温度、压力下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下溶质的溶解度，而溶质仍不析出的现象叫过饱和现象，此时的溶液称为过饱和溶液。
饱和溶液：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
不饱和溶液：在一定温度下，在一定量的溶剂里，还能再溶解某种物质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。

溶解度曲线：

溶解度曲线的意义：

①表示同一种物质在不同温度时的溶解度；
②表示不同物质在同一温度时的溶解度，可以比较同一温度时，不同物质的溶解度的大小。若两种物质的溶解度曲线相交，则在该温度下两种物质的溶解度相等；
③根据溶解度曲线可以确定从饱和溶液中析出晶体或进行混合物分离提纯的方法；
④根据溶解度曲线能进行有关的计算。

溶解度曲线变化规律：

1．大多数固体物质的溶解度随湿度升高而增大，曲线为"陡升型"，如硝酸钾。　　
2．少数固体物质的溶解度受湿度的影响很小，曲线为"缓升型"，如氯化钠。　　
3．极少数固体物质的溶解度随湿度的升高而减小，曲线为"下降型"，如氢氧化钙。　　
4．气体物质的溶解度均随湿度的升高而减小（纵坐标表示体积），曲线也为"下降型"，如氧气。　　

溶解度曲线的应用： 　　

1．查找指定温度时物质的溶解度，并根据溶解度判断溶解性。　　
2．比较相同湿度时（或一定湿度范围内）不同物质溶解度的大小。　　
3．比较和确定物质的溶解度受温度影响的程度，并据此确定物质结晶或混合物分离提纯的方法。　　
4．确定溶液的状态（饱和与不饱和）。

溶解度曲线上的点的意义：

①溶解度曲线上的点表示物质在该点所示温度下的溶解度，溶液所处的状态是饱和溶液。　　
②溶解度曲线下面的面积上的点，表示溶液所处的状态是不饱和状态，依其数据配制的溶液为对应湿度时的不饱和溶液。　　
③溶解度曲线上面的面积上的点，依其数据配制的溶液为对应温度时的饱和溶液，且该溶质有剩余。　　
④两条溶解度曲线的交点，表示在该点所示的温度下，两种物质的溶解度相等。

有关溶解度的计算：

某温度下，

电极反应式的书写:

1.根据装置书写电极反应式
(1)根据电源确定阴、阳两极→确定阳极是否是活性电极→据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。
(2)在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下，将两极电极反应式合并即得总反应式。
2.由氧化还原反应方程式书写电极反应式
(1)找出发生氧化反应和还原反应的物质→确定两极名称和生成物→利用电子守恒分别写出两极反应式。
(2)若写出一极反应式，而另一极反应式不好写，可用总反应式减去已写出的电极反应式，即得另一电极反应式。

电解池：

(1)电解：使电流通过电解质溶液且在阴、阳极两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
(2)装置：电解池(电解槽)
(3)特点：将电能转化为化学能。
形成条件：①与电源相连的两个电极，②电解质溶液或熔融电解质，③形成闭合回路
(4)阴离子放电顺序：S^2->I^->Br^->Cl^->OH^->SO₄^2->NO₃^->F^-阳离子放电顺序：Ag⁺>Hg²⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺>Ca²⁺>K⁺(5)电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H₂（消耗H⁺），阳极上无O₂产生，电解后溶液pH值增大；
②若阴极上无H₂，阳极上产生O₂，则电解后溶液pH值减小；
③若阴极上有H₂，阳极上有O₂，且（相当于电解水），则有三种情况：
a如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；
b如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；
c如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；
④若阴极上无H₂，阳极上无O₂产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl₂溶液（CuCl₂溶液由于Cu²⁺水解显酸性），一旦CuCl₂全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
(6)电解反应类型：从参加反应的物质来分电解反应可分成五类：
①H₂O型：实质是电解水。如电解硝酸钠、氢氧化钠、硫酸等溶液。
②溶质型：溶质所电离出来的离子发生氧化还原，如电解氯化铜、溴化氢等溶液。
③硫酸铜溶液型：电解产物是金属、氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜、氧气和硫酸，电解硝酸银溶液时生成单质银、氧气和硝酸。
④氯化钠溶液型：电解产物是非金属单质、氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成氯气、氢气和氢氧化钠，电解溴化钾溶液时生成溴单质、氢气和氢氧化钾。
⑤电镀型：镀层金属作阳极，阳极反应是：M-ne^-=Mn⁺，镀件作阴极，阴极反应是：Mn⁺+ne^-=M。（电解精炼与电镀，实质上是相同的）

原电池、电解池、电镀池的比较:

蒸发和结晶:

名称	用途	装置	举例	注意事项
结晶重结晶	分离各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同的混合物		KNO3溶解度随温度变化大， NaCl溶解度随温度变化小，可用该法从二者的混合液中提纯KNO3	①一般先配较高温度下的浓溶液，然后降温结晶 ②结晶后过滤，分离出晶体
蒸发	溶解度随温度变化较小的物质		从食盐水溶液中提取食盐晶体	①溶质应不易分解、不易水解、不易被氧气氧化 ②蒸发过程应不断搅拌 ③近干时停止加热，余热蒸干

化工生产过程中的基本问题：

1．确定化工生产的最佳过程
确定化工生产反应原理与过程的一般方法：对于某一具体的化工产品，研究生产过程要从产品的化学组成和性质考虑，来确定原料和生产路线。
①分析产品的化学组成，据此确定生产产品的主要原料；
②分析产品与生产原料之间关键元素的性质，确定主要生产步骤；
③分析生产原料的性质．确定反应原理。
2．选择化工生产的最佳原料
选择原料首先要考虑化学反应原理，此外还要考虑厂址选择、原料供应、能源供应、工业用水供应、产品存储、产品运输、产品预处理成本、环境保护等。
3．控制最佳化学反应条件
控制反应条件是取得化工生产最佳综合效益的重要环节之一。控制反应条件要应用化学反应速率理论和化学平衡原理，结合具体化学反应的特点以及生产技术和设备条件、能源消耗等，控制最佳化学反应速率和反应物的平衡转化率。
4．科学治理工业“三废”
“三废”主要是指废气、废液和废渣。治理“三废” 首先要从设计生产工艺与选择原料做起，即从源头上解决问题；其次是把好排放关，对排出的“三废”的处理，要尽最大努力使其资源化，最低要求是无害化。
5．充分利用“废热”
通过热交换或其他方式利用化学反应所放出的热量。

硫代硫酸钠的工业制法：

(1)亚硫酸钠　
将纯碱溶解后，与（硫磺燃烧生成的）二氧化硫作用生成亚硫酸钠，再加入硫磺沸腾反应，经过滤、浓缩、结晶，制得硫代硫酸钠。　　
Na₂CO₃+SO₂==Na₂SO₃+CO₂ 　　Na₂SO₃+S+5H₂O==Na₂S₂O₃·5H₂O 　　
(2)硫化碱法　
利用硫化碱蒸发残渣、硫化钡废水中的碳酸钠和硫化钠与硫磺废气中的二氧化硫反应，经吸硫、蒸发、结晶，制得硫代硫酸钠。　
2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂==3Na₂S₂O₃+CO₂ 　　
(3)氧化、亚硫酸钠和重结晶法　
由含硫化钠、亚硫酸钠和烧碱的液体经加硫、氧化；亚硫酸氢钠经加硫及粗制硫代硫酸钠重结晶三者所得硫代硫酸钠混合、浓缩、结晶，制得硫代硫酸钠。　　
2Na₂S+2S＋3O₂==2Na₂S₂O₃ 　　Na₂SO₃+S==Na₂S₂O₃ 　　
(4)重结晶法　
将粗制硫代硫酸钠晶体溶解（或用粗制硫代硫酸钠溶液），经除杂，浓缩、结晶，制得硫代硫酸钠。
砷碱法净化气体副产　利用焦炉煤气砷碱法脱硫过程中的下脚（含Na₂S₂O₃），经吸滤、浓缩、结晶后，制得硫代硫酸钠。

高锰酸钾的工业制法：

工业上利用二氧化锰制备高锰酸钾，其步骤是
(1)二氧化锰与氢氧化钾共熔并通入氧气：2MnO₂+4KOH+O₂2K₂MnO₄+2H₂O
(2)电解锰酸钾溶液：2K₂MnO₄+2H₂O2KMnO₄+H₂↑+2KOH
高锰酸钾常见的制备方法有以下两矿石中取得的二氧化锰和氢氧化钾在空气中或混合硝酸钾（提供氧气）加热，产生锰酸钾，再于碱性溶液中与氧化剂进行电解氧化得到高锰酸钾。　　2MnO₂+4KOH+O₂→2K₂MnO₄+2H₂O 　　2K₂MnO₄+Cl₂→2KMnO₄+2KCl 　　
也可以用MnSO₄在酸性环境中和二氧化铅（PbO₂）或铋酸钠（NaBiO₃）等强氧化剂反应产生。此反应也用于检验二价锰离子的存在，因为高锰酸钾的颜色明显种：
①法一：以MnO₂（软锰矿）为原料制KMnO₄第一步：Mn(IV)→Mn(VI) 2MnO₂+4KOH+O₂====2K₂MnO₄+2H₂O
第二步：CO₂歧化K₂MnO₄ K₂MnO₄+2CO₂====2KMnO₄+MnO₂+2K₂CO₃
这种制备方法的最高产率为66.7% 法
②电解法：阳极：2MnO₄^2--2e^-→2MnO₄^-阴极：2H₂O+2e^-→H₂↑+2OH^- 总电解反应方程式为2K₂MnO₄+2H₂O→2KMnO₄+2KOH+H₂↑
理论产率可达100%

纯硅的制取：

工业上在电炉内，用硅石和碳反应得粗硅和一氧化碳，然后用粗硅和氯气反应得四氯化硅，再用四氯化硅和氢气反应的纯硅和氯化氢，这样就完成硅的制造。（第一步完全相同，第二部有三种方法，工业上用的的是西门子的方法，其他两种不常见。）反应方程式
(1)石英制硅（冶金级），这一步是粗硅制取硅商业上是由高纯度的石英砂和木头，焦炭和煤使用碳棒电极在电弧炉中制得。在高于1900°C的温度下，依照下列方程式碳把石英砂还原成硅： SiO₂+C→Si+CO₂. SiO₂+2C→Si+2CO. 这一过程所的硅称为冶金级硅。纯度为98%-99%。另外，硅制备办法还有熔盐电解法，即电解熔解的二氧化硅。
(2)高纯硅的制备在制备高纯硅之前，需要把粗硅转化成三氯化氢硅（300°C）： Si+3HCl→HSiCl₃+H₂ 接着，通过精馏使SiHCl₃与其它氯化物分离，经过精馏的SiHCl₃，其杂质水平可低于10-10％的电子级硅要求。然后，提纯后的SiHCl₃通过CVD原理在1150°C下制备出多晶硅粉。2HSiCl₃→Si+2HCl+SiCl₄.

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