Question

4．溴酸钾（KBrO₃）为白色晶体，是一种常用的氧化剂和分析试剂，加热到370℃时分解为溴化钾和氧气．生产溴酸钾的工艺流程如下：

（1）“合成”过程所发生的反应中，氧化剂是Cl₂，还原剂是Br₂．反应的化学方程式为6MgO+Br₂+5Cl₂═Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂．
（2）“复分解”过程中反应的化学方程式为Mg（BrO₃）₂+2KCl═MgCl₂↓+2KBrO₃．
（3）上述流程中第二次过滤滤出的固体主要成分是MgCl₂．
（4）“趁热过滤”过程中“趁热”的原因是防止溴酸钾结晶析出．
（5）溴酸钾具有毒性，食用少量即可引起呕吐和肾脏的损伤．然而美、日等国都允许在油炸薯片中添加一定量的溴酸钾，以改善薯片的口感．我国也曾允许用作烘焙面包的添加剂，但已于2005年7月开始全国禁止在食品中使用溴酸钾．2007年，一批来自美国的油炸薯片在珠海口岸被我国有关部门检出含有溴酸钾而被禁止入境．从化学原理分析推测，有关国家认为在油炸薯片中添加溴酸钾安全的理由是（用化学方程式表示）2KBrO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KBr+3O₂↑，而我国认为不安全的理由是油炸和烘焙的温度条件不能保证溴酸钾完全分解．

Answer 1

分析 氯气具有氧化性，在水中和溴单质反应生成溴酸和氯化氢，加入过量氧化镁和盐酸溴酸反应生成氯化镁和溴酸镁，过滤得到滤液中加入饱和氯化钾溶液，氯化镁在饱和溶液中析出晶体，过滤得到滤液为溴酸钾溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，为得到更多晶体趁热过滤得到晶体溴酸钾．
（1）在氧化还原反应中，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，失电子化合价升高的反应物是还原剂，液氯、液溴和氧化镁反应生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂；
（2）在滤液中加入氯化钾，溴酸镁和氯化钾发生复分解反应生成氯化镁沉淀和溴酸钾；
（3）第二次过滤是在溴酸镁和氯化钾发生复分解反应之后，所以沉淀为氯化镁；
（4）固体溶解度通常随着温度的升高而升高；
（5）溴酸钾受热易分解，但食品中的溴酸钾油炸和烘焙不一定完全分解．

解答 解：液氯、液溴和氧化镁反应生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，过滤后在滤液中加入氯化钾可得到KBrO₃，发生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化镁结晶析出，滤液中KBrO₃经蒸发、结晶可得到KBrO₃．
（1）液氯、液溴和氧化镁反应生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，反应的方程式为6MgO+Br₂+5Cl₂=Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂，Cl（0→-1），Br（0→+5），氧化剂是Cl₂，还原剂是Br₂，
故答案为：Cl₂；Br₂；6MgO+Br₂+5Cl₂=Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂；
（2）在滤液中加入氯化钾可得到KBrO₃，发生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化镁结晶析出，
故答案为：Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃；
（3）Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化镁在饱和溶液中析出晶体，过滤得到滤液为溴酸钾溶液，所以第二次过滤滤出的固体主要成分是MgCl₂，
故答案为：MgCl₂；
（4）生产溴酸钾，“趁热过滤”过程中“趁热”防止溴酸钾结晶析出，造成晶体损失，
故答案为：防止溴酸钾结晶析出；
（5）油炸薯片中添加溴酸钾受热易分解：2KBrO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KBr+3O₂↑，所以有关国家认为添加溴酸钾安全，但油炸和烘焙的温度条件不能保证溴酸钾完全分解，所以我国认为不安全，
故答案为：2KBrO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KBr+3O₂↑；油炸和烘焙的温度条件不能保证溴酸钾完全分解．

点评 本题考查了溴酸钾制备实验过程分析判断，试剂选择的原则和作用理解应用，注意物质性质掌握，题干信息应用是解题关键，题目难度中等．