Question

高氯酸化學(xué)式為HClO₄，是一種強(qiáng)酸，有強(qiáng)烈的腐蝕性、刺激性，工業(yè)上生產(chǎn)高氯酸（沸點(diǎn)：90℃）時(shí)還同時(shí)生產(chǎn)了亞氯酸鈉，其工藝流程如圖：

（1）冷卻過(guò)濾的目的是降低NaHSO₄的

 

并分離出NaHSO₄晶體．
（2）反應(yīng)器2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．SO₂的作用是作

 

劑．
（3）循環(huán)使用的物質(zhì)是

 

．
（4）可以通過(guò)蒸餾濾液的方法得到高氯酸的原因可能是

 

．
（5）工業(yè)上用鉑作陽(yáng)極、銅或銀作陰極電解鹽酸也可制得高氯酸，在陽(yáng)極區(qū)可得到20%的高氯酸．寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式（其中鹽酸與高氯酸以化學(xué)式出現(xiàn)）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：反應(yīng)器Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NaClO₃+3H₂SO₄=HClO₄+2ClO₂+3NaHSO₄+H₂O，通入到反應(yīng)容器Ⅱ中的反應(yīng)物有NaOH、SO₂、H₂O、ClO₂，生成物有NaClO₂，反應(yīng)的方程式為2ClO₂+SO₂+4OH^-=2ClO₂^-+SO₄^2-+2H₂O，以此解答該題．

解答： 解：（1）在反應(yīng)器1中，硫酸鈉和硫酸反應(yīng)獲得的硫酸氫鈉的溶解度隨著溫度的降低而減小，這樣冷卻過(guò)濾，可以降低NaHSO₄的溶解度并分離出NaHSO₄晶體，
故答案為：溶解度；
（2）在反應(yīng)器2中，可以實(shí)現(xiàn)二氧化氯向NaClO₂的轉(zhuǎn)化，二氧化硫可以作為還原劑把ClO₂還原為NaClO₂，即2ClO₂+SO₂+4OH^-=2ClO₂^-+SO₄^2-+2H₂O，
故答案為：2ClO₂+SO₂+4OH^-=2ClO₂^-+SO₄^2-+2H₂O；還原；
（3）根據(jù)循環(huán)圖可以發(fā)現(xiàn)硫酸作為反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器1中，硫酸過(guò)量時(shí)，經(jīng)蒸餾與高氯酸分離，可以循環(huán)使用，故答案為：H₂SO₄；
（4）根據(jù)題意高氯酸的沸點(diǎn)：90°C，可以采用蒸餾濾液的方法得到高氯酸，故答案為：高氯酸的沸點(diǎn)比較低，容易從溶液中逸出；
（5）電解鹽酸的電解池中，陽(yáng)極是Cl^-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的過(guò)程，即電極反應(yīng)式為：HCl+4H₂O-8e^-=HClO₄+8H⁺，故答案為：HCl+4H₂O-8e^-=HClO₄+8H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道化工生產(chǎn)過(guò)程中的工藝流程，需要把握住工藝流程的過(guò)程，找到解決問(wèn)題的突破口，運(yùn)用基本知識(shí)、結(jié)合最終要得到的產(chǎn)品來(lái)解決，要將教材所學(xué)到的基本知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際解決問(wèn)題中去，要求基礎(chǔ)知識(shí)掌握牢固，同時(shí)又能將基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用中．