工业上生产高氯酸时还同时生产了亚氯酸钠.其工艺流程如下:(1)实验室进行过滤操作的常用玻璃仪器有 .(2)反应器I中的温度最佳为 ,操作②的名称为 .A. 0°C , B. 20°C , C. 80°C , D. 120°C (3)反应器II中发生反应的离子方程式为 .(4)加快反应器II中反应速率的措施有等.从反应器II中获得NaClO2 粗品的实验操� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

工业上生产高氯酸（沸点：90°C）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：

（1）实验室进行过滤操作的常用玻璃仪器有            。
（2）反应器I中的温度最佳为        （填序号）；操作②的名称为         。
A. 0°C ；          B. 20°C ；        C. 80°C ；          D. 120°C
（3）反应器II中发生反应的离子方程式为              。
（4）加快反应器II中反应速率的措施有              （写出一种措施即可）等。从反应器II中获得NaClO₂粗品的实验操作依次是        （填序号，下同），进一步提纯的操作名称为        。
A．过滤 B．重结晶 C．蒸馏 D．蒸发浓缩 E．蒸干灼烧 F．冷却结晶 G．萃取分液
（5）上述流程中可循环使用的物质为        ，副产品除NaClO₂、NaHSO₄外还有        （填化学式）。

（1）（普通）漏斗、玻璃棒、烧杯（3分，各1分）
（2）C；蒸馏（各1分）
（3）2ClO₂+SO₂+4OH^-=2ClO₂^-+SO₄^2-+2H₂O （2分）
（4）适当升高温度（增大NaOH溶液的浓度、增大气体（SO₂、ClO₂）和NaOH溶液的接触面积等）（2分）；DF(A)（2分）；B（1分）
（5）硫酸；Na₂SO₄（各2分）

解析试题分析：（1）实验室常用的玻璃仪器有（普通）漏斗、玻璃棒、烧杯，做题的时候容易写不全，所以在作答时联想实验时的情境，从下往上想不容易出错。
（2）反应器I中加入的氯酸钠在浓硫酸的作用下发生了氧化还原反应，Cl化合价+4←+5→+7，因此得到的含氯化合物中有ClO₂气体和高氯酸，所以要得到较高浓度的高氯酸溶液，应该尽可能的升温使ClO₂气体溢出，同时温度不能过高，超过高氯酸沸点温度90°C容易使高氯酸气化，所以最佳温度应该选C，80°C。而在后一阶段的滤液中再获得纯净的高氯酸产品，可以选择蒸馏，升高温度至高氯酸沸点温度，蒸馏得到高氯酸纯品。
（3）从反应II的前后反应物和产物可以看出，Cl的化合价+4→+3，发生了氧化还原反应，ClO₂气体做氧化剂， SO₂在反应中被氧化为了SO₄^2-，有碱参与反应生成盐和水，所以根据氧化还原得失电子守恒进行缺项配平，可得反应的离子方程式为2ClO₂+SO₂+4OH^-=2ClO₂^-+SO₄^2-+2H₂O。（4）影响反化学应速率的因素有温度、浓度、接触面积等，所以在反应器II中要加快反应速率，可以通过适当升高温度、或增大氢氧化钠的浓度、气体与溶液的接触面积等措施来改变。若要从从反应器II中获得NaClO₂晶体粗品，可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到，故选DFA；进一步提纯粗品晶体，则应该对该粗产品进行重结晶处理。
（5）上述流程分为2个生产方向，在生产高氯酸的环节中，蒸馏得到高氯酸纯品剩下的溶液为硫酸溶液，所以硫酸溶液可以循环到反应器I中加以利用；而在生产副产品NaClO₂中还生成了有Na₂SO₄，所以副产品共有NaClO₂、NaHSO₄、Na₂SO₄。
考点：本题考查的是化学工艺流程题，设计几个简单实验内容、氧化还原反应方程式配平等内容。

练习册系列答案

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某科研小组从含有较多Ag⁺、Fe³⁺、Al³⁺的工业废水中，按下图所示方法分离和提取金属单质：

已知：实验室甲、乙、丙、丁四种物质只能从氨水、碳酸铵、氢氧化钠、稀硫酸、葡萄糖五种溶液中选择，也可以用这五种溶液来制备。
对该实验分析正确的是
A．金属A、B、C分别为Ag、Fe、Al
B．g、f都为氧化物，工业上均采用电解g与f获得对应金属单质
C．沉淀b为混合物，主要成分为沉淀d和沉淀e
D．甲是氢氧化钠，丁为稀硫酸

（15分）锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害。对废旧电池进行资源化处理显得非常重要。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。

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磷酸铁锂(LiFePO₄)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂,开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下:

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海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

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________________________________________________________________________。
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________________________________________。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

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①图中仪器B的名称________。
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过硫酸钾（）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），80 ℃以上易发生分解。实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下：

（1）硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液。写出电解时发生反应的离子方程式_____________________________________
___________________________________。
（2）已知相关物质的溶解度曲线如右图所示。在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为：将过硫酸钾粗产品溶于适量水中，________________，干燥。

（3）样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定。实验步骤如下：
步骤1：称取过硫酸钾样品0.300 0 g于碘量瓶中，加入30 mL水溶解。
步骤2：向溶液中加入4.00 0 g KI固体（略过量），摇匀，在暗处放置30 min。
步骤3：在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化，以淀粉溶液作指示剂，用0.100 0 mol·L^－1Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，共消耗Na₂S₂O₃标准溶液21.00 mL。
（已知反应：I₂＋2S₂O₃^2-=2I^－＋S₄O₆^2-）
①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30 min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能________（选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；上述步骤3中滴定终点的现象是____________________________________________。
②根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为_______________。
③为确保实验结果的准确性，你认为还需要____________________________。
（4）将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液，在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl₃溶液，测定溶液中各成分的浓度如图所示（H^＋浓度未画出）。图中物质X的化学式为________________________。

高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:

已知:①2KOH+Cl₂KCl+KClO+H₂O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl₂5KCl+KClO₃+3H₂O(条件:温度较高)
③2Fe(NO₃)₃+3KClO+10KOH2K₂FeO₄+6KNO₃+3KCl+5H₂O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在　　　　(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。
(2)写出工业上制取Cl₂的化学方程式　。
(3)K₂FeO₄可作为新型多功能水处理剂的原因　。
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g·mL^-1),它的物质的量浓度为　　　　
(5)在“反应液Ⅰ”中加入KOH固体的目的是:①;②　　　　　　　　。
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K₂FeO₄后,副产品是　　　　(写化学式)。

化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe³⁺、Cu²⁺，化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。

（1）操作①的名称是      。
（2）沉淀A中含有的金属单质有                。
（3）操作②中在酸性下发生反应的离子方程式                                    。
（4）检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是                   。
（5）操作③中发生反应的离子方程式为                                          。

溴化钙(CaBr₂·2H₂O)是一种白色晶体，易溶于水，有很强的吸湿性，是光敏纸矿泉水和灭火剂的重要成分，在医药上用作治疗神经衰弱等的药物，也用作化学分析。用工业大理石（含有少量Al³⁺、Fe³⁺等杂质）制备溴化钙的主要流程如下

回答下列问题
（1）溶解时发生的主要反应的离子方程式为
（2）除杂步骤控制溶液的pH约为8．0的目的是               ，
（3）滤液用氢溴酸酸化的目的是           ，操作a主要包括               ，           和过滤
（4）制得的溴化钙晶体可以通过如下步骤测定其纯度：
①称取5．00g溴化钙晶体样品，②溶解；③滴入足量Naa₂CO₃溶液，充分反应后过滤，④烘干、冷却；⑤称量。若得到2． 00 g碳酸钙，则样品的纯度为
（5）溴化钙晶体中溴离子和钙离子的检验
①将少量溴化钙晶体溶于水，加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，实验现象为               ，发生反应的离子方程式为
②将少量溴化钙晶体溶于水，滴加草酸钠溶液，实验现象为               ，发生反应的离子方程式为

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