Question

高氯酸（HClO₄）和亚氯酸钠（NaClO₂）在工业上有广泛的用途，其制备工艺流程如图：
请回答下列问题：
（1）HClO₄中Cl元素的化合价是

 

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（2）反应器I中的生成物有HClO₄、ClO₂、NaHSO₄、H₂O，其中属于氧化物的是

 

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（3）反应器Ⅱ中发生反应的化学方程式为2ClO₂+SO₂+4NaOH═2NaClO₂+X+2H₂O，则X的化学式是

 

．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,从组成上识别氧化物,有关元素化合价的计算,质量守恒定律及其应用

专题：物质的制备

分析：（1）根据化合物中化合价代数和为零去分析解答；
（2）根据氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种是氧元素的化合物去分析解答；
（3）根据质量守恒定律：反应前后原子和种类和数量都不会改变去分析解答．

解答：解：（1）已知：H的化合价为：+1，O的化合价为：-2；
设Cl元素的化合价为x，
      

+1  x-2

HClO4

根据化合物中化合价代数和为零．
+1+x+（-2）×4=0
解之得：x=+7；故答案为：+7；
（2）氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种是氧元素的化合物．
①HClO₄是由H、Cl、O三种元素组成的，所以不是氧化物；
②ClO₂是由Cl、O两种元素组成的，其中一种是氧元素，所以是氧化物；
③NaHSO₄是由H、Na、S、O四种元素组成的，所以不是氧化物；
④H₂O是由H、O两种元素组成的，其中一种是氧元素，所以是氧化物；
故属于氧化物的是ClO₂和H₂O；：故答案为：ClO₂和H₂O；
（3）根据质量守恒定律：反应前后原子和种类和数量都不会改变．由化学方程式为2ClO₂+SO₂+4NaOH=2NaClO₂+X+2H₂O，可知：反应前反应物中有：2个Cl原子、10个O原子、1个S原子和4个Na原子；而反应后已经有：2个Cl原子、6个O原子、1个S原子和2个Na原子；还少：4个O原子、1个S原子和2个Na原子，由于X前面的化学计量数为1，所以在一个X分子中应含有：4个O原子、1个S原子和2个Na原子，故其化学式为：Na₂SO₄；故答案为：Na₂SO₄．

点评：计算反应前后原子的总数时，要注意化学式中前面的化学计量数．如：2ClO₂中含有2×2=4个氧原子，而不是2个．