Question

【題目】高氯酸是一種酸性極強的無機含氧酸，可用于制備高氯酸鹽、人造金剛石提純等方面．查閱資料得到以下有關(guān)高氯酸的信息：

名稱	分子式	外觀	沸點
高氯酸	HClO4	無色液體	130℃

工業(yè)上生產(chǎn)高氯酸的同時還生產(chǎn)了亞氯酸鈉，工業(yè)流程如圖：

（1）操作①的名稱是 ， 操作②的名稱是 ．
（2）反應(yīng)器Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．
（3）反應(yīng)器Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ．
（4）若反應(yīng)器Ⅱ中SO2以H2O2代替也可達到同樣的目，此時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ．
（5）若想得到201 kg的 HClO4純品，至少需要NaClO3 kg．
（6）工業(yè)上也可用鉑作陽極、銅作陰極電解鹽酸制得高氯酸，在陽極區(qū)可得到20%的高氯酸．寫出陽極的電極反應(yīng)式（其中鹽酸與高氯酸以化學(xué)式出現(xiàn)） ．

Answer 1

【答案】
（1）過濾；蒸餾
（2）3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O
（3）4OH﹣+SO2+2ClO2=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O
（4）2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+O2+2H2O
（5）639
（6）HCl+4H2O﹣8e﹣=HClO4+8H+
【解析】解：（1）通過操作①得到濾液，則操作①為過濾，濾液為HClO4 ， 通過操作②得到純凈的HClO4 ， 由題可知，用蒸餾可將HClO4從水中分離出；所以答案是：過濾；蒸餾；（2）NaClO3和濃H2SO4在反應(yīng)器I中反應(yīng)：3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；
所以答案是：3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；（3）反應(yīng)器Ⅱ中ClO2與二氧化硫、氫氧化鈉反應(yīng)生成亞氯酸鈉，其反應(yīng)的離子方程式為：4OH﹣+SO2+2ClO2=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O；
所以答案是：4OH﹣+SO2+2ClO2=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O；（4）若反應(yīng)器Ⅱ中SO2以H2O2代替也可達到同樣的目，則ClO2與H2O2、氫氧化鈉反應(yīng)生成亞氯酸鈉，則H2O2被氧化為氧氣，離子方程式為：2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+O2+2H2O；
所以答案是：2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+O2+2H2O；（5）設(shè)需要NaClO3x，
根據(jù)方程式

3NaClO3+3H2SO4=	HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O，
3×106.5g	100.5g
x	201kg

x=639kg；
所以答案是：639；（6）電解鹽酸的電解池中，陽極是Cl﹣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的過程，即電極反應(yīng)式為：HCl+4H2O﹣8e﹣=HClO4+8H+；
所以答案是：HCl+4H2O﹣8e﹣=HClO4+8H+ ．