氯酸鉀

氯酸鉀

氯酸鉀為無色片狀結晶或白色顆粒粉末,味鹹而涼,強氧化劑。常溫下穩定,在400℃以上則分解並放出氧氣,與還原劑、有機物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物,急劇加熱時可發生爆炸。因此氯酸鉀是一種敏感度很高的炸響劑,有時候甚至會在日光照射下自爆。遇濃硫酸會爆炸。可與用二氧化錳做催化劑,在加熱條件下反應生成氧氣。由離子構成。有光澤結晶或白色顆粒或粉末。溫度在熔點以上時分解為高氯酸鉀和氯化鉀,而幾乎不放出氧氣,溫度更高時,高氯酸鉀才分解放出氧氣。1g緩慢溶於16.5ml水、1.8ml沸水、約50ml甘油,幾乎不溶於乙醇。相對密度2.32,熔點356℃。與濃硫酸反應反應生成極易爆炸的高氯酸與二氧化氯,與某些有機物、硫、磷、亞硫酸鹽、次磷酸鹽及其他易氧化物質研磨,能引起燃燒和爆炸。

基本信息

物質簡介

分子球狀模型分子球狀模型
管制信息

氯酸鉀(*)(易制爆)(民爆)
本品根據《危險化學品安全管理條例》受公安部門管制。
性狀

有光澤結晶或白色顆粒或粉末。溫度在熔點以上時分解為高氯酸鉀和氯化鉀,而幾乎不放出氧氣,溫度更高時,高氯酸鉀才分解放出氧氣。1g緩慢溶於16.5ml水、1.8ml沸水、約50ml甘油,幾乎不溶於乙醇。相對密度2.32,熔點356℃。與濃硫酸反應反應生成極易爆炸的高氯酸與二氧化氯,與某些有機物、硫、磷、亞硫酸鹽、次磷酸鹽及其他易氧化物質研磨,能引起燃燒和爆炸。
LD50(大鼠,經口):1870mg/kg。
儲存
密封陰涼保存。不宜在日光下長時曝曬,並防止與有機物和其他易氧化物接觸,氯酸鉀特別不能與銨鹽混合,否則生成會自燃甚至自爆的氯酸銨。

主要用途

氧化劑;測定錳、硫、鎳、銅和硫化鐵;制氧原料;炸藥原料;製藥。
氯酸鉀用途較廣,用於炸藥、煙花、鞭炮、高級安全火柴,醫藥、攝影藥劑、分析試劑、氧化劑及火箭、飛彈推進劑等。在同系列的推進劑中,含氯酸鉀的推進劑比含氯酸銨的推進劑燃燒的快,燃燒能夠進行的最低壓力較高,燃速指數很高。還可用作解熱、利尿等的藥劑。分析試劑。氧化劑。柴工業大量用作火柴頭藥中的氧化劑。國防工業用於製造炸藥和雷管。印染工業用作苯胺染色的氧化劑和媒染劑。醫藥工業用作收斂劑和消毒劑。也用於製造焰火、漂白劑及農業除草劑等

物理性質

氯酸鉀味鹹而涼,有毒!內服2-3g就可能引起中毒死亡。微溶於乙醇,溶於水和鹼溶液。但在水中的溶解度比氯酸鈉小,並且隨著溫度升高而急劇上升。

化學性質

氯酸鉀實驗室制氧氣

在酸性溶液中有強氧化作用。與碳、磷及有機物或可燃物混合受到撞擊時,都易發生燃燒利爆炸。

不易潮解。加熱到356℃以上,即漸漸分解生成過氯酸鉀並放出氧氣,到600℃時放出所有氧氣。

實驗室用於製取氧氣氯氣;做助燃劑。

氯酸鉀在沒有催化劑的條件下加熱到400℃歧化。反應方程為:4KClO3→3KClO4+KCl。

在酸性溶液中,氯酸鹽會被Cl- 還原為二氧化氯。氯酸鹽也能在酸性條件下和Br- 、I- 反應,得到相應的單質Br2和I2。

氯酸鉀與催化劑二氧化錳(MnO2)進行混合加熱到200℃,可以釋放出氧氣與氯化鉀。這種方法是一種常見的實驗室制氧法

其化學反應為:2KClO3=(MnO2△)=2KCl+3O2↑

製備方法

與氯酸鉀的反應與氯酸鉀的反應
1.電解飽和食鹽水

將熱的飽和的食鹽水溶液進行電解製得氫氧化鈉氫氣氯氣。再利用氫氧化鈉的熱溶液與氯氣反應得到氯酸鈉、氯化鈉和水,並不斷將此中生成的氯化鈉作為原料,經過適當的時間可得較純氯酸鈉。

2.氯酸鈉與氯化鉀反應

與一定量的氯化鉀進行複分解反應,反應液經冷卻至35℃以下時析出結晶,分離出母液,將粗製氯酸鉀進行精製,待精製液含氯酸鉀280g/L、氯化鈉40g/L以下時,再進行二次冷卻至25℃析出結晶,經離心分離、水洗、在65℃下氣流乾燥、粉碎,製得氯酸鉀成品。

3.中和法

將氯氣通入熱的氫氧化鉀溶液,利用冷卻熱飽和溶液分離出氯酸鉀。

注意事項

危害性

健康危害:對人的致死量約10g。口服急性中毒表現為高鐵血紅蛋白血症,胃腸炎,肝腎損害,甚至窒息。粉塵對呼吸道有刺激性。
燃爆危險:本品助燃,具刺激性。

急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:飲足量溫水,催吐。就醫。

消防措施

危險特性:強氧化劑。常溫下穩定,在400℃ 以上則分解並放出氧氣。與還原劑、有機物、易燃物如或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物。急劇加熱時可發生爆炸。
有害燃燒產物:氯化物(主要是氧化鉀)。
滅火方法:用大量水撲救,同時用乾粉滅火劑悶熄。

應急處理

隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。勿使泄漏物與有機物還原劑、易燃物接觸。小量泄漏:用潔淨的鏟子收集於乾燥、潔淨、有蓋的容器中。大量泄漏:用塑膠布、帆布覆蓋。然後收集回收或運至廢物處理場所處置。

個體防護

工程控制:生產過程密閉,加強通風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護:可能接觸其粉塵時,建議佩戴自吸過濾式防塵口罩。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
身體防護:穿聚乙烯防毒服。
手防護:戴橡膠手套。
其他防護:工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作完畢,淋浴更衣。

常見謠言

氯酸鉀氯酸鉀
謠言1:氯酸鉀與濃鹽酸反應主要生成氯氣
此為謠言:濃鹽酸和氯酸鉀的反應如下:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O其中發生氧化反應的氯原子和發生還原反應的氯原子的質量比。
駁斥:有文獻明確指出:勿使用氯酸鉀製備氯氣,用KClO3法制Cl2不安全,純度也低,顏色深是由於氯的氧化物(以ClO2為主)。二氧化氯易燃易爆,極易造成事故。切勿受到網路上及教學中某些無知言論的蠱惑!
進一步來說,隨著二氧化氯消毒劑的推廣使用,一些正確的中學習題也明確指出,鹽酸與氯酸鉀的正確反應,如以下例子:
氯酸鉀與濃鹽酸在一定溫度下反應會生成綠黃色的易爆物二氧化氯,反應的化學方程式為:
2KClO3+4HCl(濃)═2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
該習題出自湖北省武漢市部分重點中學11-12學年高一上學期期中聯考(化學)
謠言2:氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發生氧化還原反應主要生成Cl-
駁斥:氯酸鉀與亞硫酸氫鈉反應形成二氧化氯:2ClO3-+HSO3-+H+=2ClO2+SO42-+H2O ,上述謠言不僅僅是錯誤的,更嚴重的是如果模仿有可能導致爆炸。

安全信息

危險運輸編碼:UN14855.1/PG2
危險品標誌:氧化劑有害危害環境
安全標識:S13S16S27S61
危險標識:R9R20/22R51/53

計算化學數據

1、疏水參數計算參考值(XlogP):無
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:3
4、可鏇轉化學鍵數量:0
5、互變異構體數量:無
6、拓撲分子極性表面積(TPSA):57.2
7、重原子數量:5
8、表面電荷:0
9、複雜度:49.8
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學鍵立構中心數量:0
14、不確定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:2

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