题目内容

【题目】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)Ca(ClO)2、ClO2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有
(3)反应器Ⅰ中投料时需加入过量浓硫酸,请简述目的
(4)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为
(5)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

【答案】
(1)过滤
(2)强氧化性
(3)为了产物能得到HClO4而不是NaClO4
(4)4OH+SO2+2ClO2=2ClO2+SO42+2H2O
(5)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
【解析】解: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,所以答案是:过滤;(2)因为Ca(ClO)2、ClO2、NaClO、NaClO2等均具有强氧化性,常用作消毒剂和漂白剂,所以答案是:强氧化性;(3)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,
所以答案是:为了产物能得到HClO4而不是NaClO4;(4)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,
所以答案是:4OH+SO2+2ClO2=2ClO2+SO42+2H2O;(5)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,
所以答案是: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

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