高氯酸钾 (KClO4) 是一种含有钾、氯和氧的化合物。由于其氧化特性，它常用于烟火和炸药。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 高氯酸钾 |
| 分子式 | 氯化钾 |
| CAS 号 | 7778-74-7 |
| 同义词 | Percal K、高氯酸钾、氯酸钾 (VII)、UN 1489 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/ClHO4.K/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);/q;+1/p-1 |
高氯酸钾性质
高氯酸钾配方
高氯酸钾的化学式为KClO4，表明它含有1个钾原子、1个氯原子和4个氧原子。该化合物是一种高度溶于水的无机盐，使其成为许多应用中有用的氧化剂。
高氯酸钾 摩尔质量
KClO4 的摩尔质量是通过添加化合物组成元素的原子质量来计算的。钾、氯和氧的原子质量分别为39.10 g/mol、35.45 g/mol和16.00 g/mol。因此，KClO4 的摩尔质量为 138.55 g/mol。
高氯酸钾的沸点
KClO4 没有明确的沸点，因为它在达到沸点之前会分解。当加热到高温时，KClO4 分解成氯化钾和氧气。然而，据观察，该化合物可以在 400 至 500 °C 左右的温度下升华。
高氯酸钾熔点
KClO4的熔点约为610°C。在此温度下，固体化合物转变为液态。 KClO4 的高熔点使其适用于各种工业应用。
高氯酸钾密度 g/mL
室温下 KClO4 的密度约为 2.52 g/cm3。这表明该化合物比水密度更大，水的密度为 1 g/cm3。 KClO4 的高密度使其成为烟火中的有效氧化剂。
高氯酸钾分子量
KClO4的分子量为138.55 g/mol。该值是通过添加化合物的组成元素的原子质量来确定的。 KClO4 的分子量可用于确定特定反应或过程所需化合物的质量。
高氯酸钾的结构
KClO4 具有四方晶体结构，这意味着它围绕 c 轴具有四重对称性。该化合物的晶格由钾离子、氯离子和氧离子组成，它们通过离子键结合在一起。
高氯酸钾的溶解度
KClO4 极易溶于水，室温下溶解度约为 4.5 g/mL。该化合物还溶于其他极性溶剂，例如乙醇和丙酮。但不溶于苯、氯仿等非极性溶剂。 KClO4 的溶解度是其在各种工业应用中用作氧化剂的一个重要因素。
| 外貌 | 白色结晶固体 |
| 比重 | 2.52 |
| 颜色 | 白色的 |
| 闻 | 无味 |
| 摩尔质量 | 138.55 克/摩尔 |
| 密度 | 2.52克/立方厘米 |
| 融合点 | 610℃ |
| 沸点 | 在沸点之前分解 |
| 闪点 | 不适用 |
| 水中溶解度 | 25°C 时为 4.5 克/毫升 |
| 溶解度 | 溶于乙醇、丙酮，不溶于苯、氯仿 |
| 蒸汽压力 | 不适用 |
| 蒸气密度 | 不适用 |
| 酸度 | 不适用 |
| 酸碱度 | 中性的 |
高氯酸钾的安全性和危险性
如果处理不当，KClO4 可能会带来安全风险。该化合物是一种强氧化剂，能与可燃材料发生反应，引起火灾或爆炸。吸入 KClO4 粉尘或蒸气也可能刺激呼吸系统。长时间接触该化合物可能会导致皮肤刺激或皮炎。处理 KClO4 时，使用适当的个人防护装备（例如手套、安全眼镜和呼吸器）非常重要。该化合物还应储存在阴凉、干燥的区域，远离不相容的材料以及热源和火源。
| 危险符号 | 氧化剂 |
| 安全说明 | 远离可燃材料。穿戴适当的个人防护装备。避免吸入灰尘或烟雾。 |
| 联合国识别号 | 联合国1489 |
| 海关编码 | 2829.90.90 |
| 危险等级 | 5.1 – 氧化物质 |
| 包装组别 | 二 |
| 毒性 | 长时间接触可能会导致皮肤刺激或皮炎。摄入或吸入该化合物可能会引起呼吸道刺激。 |
高氯酸钾的合成方法
KClO4可以通过多种方法合成。
常见的方法是氯酸钾与高氯酸钡反应。该反应产生 KClO4 和氯化钡作为副产物，可以将其过滤。
另一种方法涉及氯酸钾与盐酸和氯化钠的反应。反应生成KClO4和氯酸钠，可通过结晶分离。
氢氧化钾与高氯酸铵反应也可合成KClO4。反应生成KClO4和氢氧化铵，可通过过滤分离。
另一种方法涉及氯化钾与高氯酸钠在催化剂存在下反应。反应生成KClO4和氯化钠，可通过结晶分离。
高氯酸钾的用途
KClO4 在不同行业中有多种用途。它的一些常见用途是：
- 烟火：烟火工业中常用的氧化剂。用于制造烟花、照明弹和其他类型的炸药。
- 火箭推进器：在制造火箭推进剂时用作氧化剂。常用于固体火箭助推器和航天飞机发射。
- 安全气囊引发剂：在安全气囊的制造中用作引发剂。为了展开安全气囊，需要通过涂有 KClO4 的电线发送电荷。这会引起反应，产生氮气，使安全气囊膨胀。
- 火柴：用于生产安全火柴。为了产生一种在碰到粗糙表面时会点燃的可燃化合物，将其与硫化锑和硫混合。
- 电镀：在电镀工业中用作电镀金属的电解液的成分。
- 医药：用于治疗甲状腺疾病，如甲状腺功能亢进症。然而，由于安全问题，其在医学上的使用已经减少。
- 分析化学：也用作分析化学中测定某些物质的试剂。
问题：
问：高氯酸钾分子中含有哪些类型的键？
答：KClO4 含有离子键和共价键。 K+ 离子和 ClO4- 离子通过离子键结合在一起，而高氯酸根离子本身既包含共价键又包含离子键。
问：高氯酸钾的化学式是什么？
答：KClO4。
问：高氯酸钾是水溶液吗？
答：KClO4 可溶于水，在一定条件下呈水状。
问：高氯酸钾有什么用途？
答：KClO4 有多种用途，包括烟花、火箭助推器和安全气囊充气机。它还在分析化学中用作试剂和氧化剂。
问：不用高氯酸钾如何制作闪光粉？
答：闪光粉可以在不使用 KClO4 的情况下使用替代氧化剂（例如高氯酸铵、高氯酸钠或过氧化钡）来制造。
问：KClO4 中单个氯原子的氧化态是什么？
答：KClO4 中单个氯原子的氧化态为+7。
问：KClO4 溶于水吗？
答：是的，KClO4 可溶于水。
问：KClO4是酸还是碱？
答：KClO4 既不是酸也不是碱。它是由金属（钾）和多原子离子（高氯酸盐）组成的盐。