高氯酸是一种酸性极强的无机含氧酸,可用于制备高氯酸盐、人造金-查字典问答网
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  高氯酸是一种酸性极强的无机含氧酸,可用于制备高氯酸盐、人造金刚石提纯等方面.查阅资料得到以下有关高氯酸的信息:名称分子式外观沸点高氯酸HClO4无色液体1

  高氯酸是一种酸性极强的无机含氧酸,可用于制备高氯酸盐、人造金刚石提纯等方面.

  查阅资料得到以下有关高氯酸的信息:

  名称分子式外观沸点高氯酸HClO4无色液体130℃工业上生产高氯酸的同时还生产了亚氯酸钠,工业流程如图:

  (1)操作①的名称是___.

  (2)反应器Ⅰ中投料时需加入过量浓硫酸,请简述目的___.

  (3)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为___.

  (4)某学习小组模拟工业流程图中的蒸馏过程,有液体流出时立即收集产品以获得HClO4纯品.请评价这一操作是否合理并说明理由___.

  (5)若想得到201kg的 HClO4纯品,至少需要NaClO3___kg.

  (6)工业上也可用铂作阳极、铜作阴极电解盐酸制得高氯酸,在阳极区可得到20%的高氯酸.写出阳极的电极反应式(其中盐酸与高氯酸以化学式出现)___.

1回答
2020-02-15 01:40
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范毓润

  NaClO3和浓H2SO4在反应器I中反应生成HClO4、ClO2和NaHSO4,其反应的化学方程式为:3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O;冷却溶液时会降低NaHSO4的溶解度,使NaHSO4结晶析出;高氯酸的沸点低,易挥发,蒸馏可以得到纯净的高氯酸,

  (1)根据上述分析,操作①为过滤,

  故答案为:过滤;

  (2)反应器Ⅰ中投料时如果硫酸加少了会生成高氯酸钠,加入过量的硫酸是为了制得高氯酸,

  故答案为:为了产物能得到HClO4而不是NaClO4;

  (3)反应器Ⅱ中ClO2与二氧化硫、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,其反应的离子方程式为:4OH-+SO2+2ClO2=2ClO2-+SO42-+2H2O,

  故答案为:4OH-+SO2+2ClO2=2ClO2-+SO42-+2H2O;

  (4)水沸点是100℃,HClO4的沸点是130℃,最先蒸馏流出的是水而不是HClO4,有液体流出时立即收集得到的是谁,不能得到HClO4纯品,因此不合理,

  故答案为:不合理,因为水的沸点是100℃,HClO4的沸点是130℃,所以最先蒸馏流出的是水而不是HClO4;

  (5)设需要NaClO3x,根据方程式3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O,

                               3×106.5g       100.5g

                                 x             201kg

  x=639kg,

  故答案为:639;

  (6)铂作阳极、铜作阴极电解盐酸时,阳极是Cl-失电子发生氧化反应的过程,即电极反应式为:4H2O+HCl-8e-=HClO4+8H+,

  故答案为:4H2O+HCl-8e-=HClO4+8H+.

2020-02-15 01:41:09

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