题目内容

9．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的名称是过滤，操作②的名称是蒸馏．
（2）反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O．
（3）反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为4OH-+SO2+2ClO2=2ClO2-+SO42-+2H2O．
（4）若反应器Ⅱ中SO2以H2O2代替也可达到同样的目，此时发生反应的离子方程式为2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O．
（5）若想得到201 kg的 HClO4纯品，至少需要NaClO3 639  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）HCl+4H2O-8e-=HClO4+8H+．

分析 NaClO3和浓H2SO4在反应器I中反应：3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；生成HClO4、ClO2和NaHSO4，ClO2在反应器II中与二氧化硫、氢氧化钠反应2ClO2+SO2+4NaOH═2NaClO2+Na2SO4+2H2O；生成亚氯酸钠，再得到其晶体；反应器I中得到的溶液通过冷却过滤得到NaHSO4晶体，滤液为HClO4，蒸馏得到纯净的HClO4，据此分析解答．

解答 解：（1）通过操作①得到滤液，则操作①为过滤，滤液为HClO4，通过操作②得到纯净的HClO4，由题可知，用蒸馏可将HClO4从水中分离出；
故答案为：过滤；蒸馏；
（2）NaClO3和浓H2SO4在反应器I中反应：3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；
故答案为：3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；
（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）若反应器Ⅱ中SO2以H2O2代替也可达到同样的目，则ClO2与H2O2、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠，则H2O2被氧化为氧气，离子方程式为：2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；
故答案为：2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；
（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）电解盐酸的电解池中，阳极是Cl-失电子发生氧化反应的过程，即电极反应式为：HCl+4H2O-8e-=HClO4+8H+；
故答案为：HCl+4H2O-8e-=HClO4+8H+．

点评 本题考查物质的制备实验及混合物的分离和提纯，为高频考点，把握流程图中每一步发生的反应及操作方法是解本题关键，注意结合题给信息解答，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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19．下列热化学方程式中，正确的是（　　）
A．已知：H2（g）+F2（g）═2HF（g）△H=-546.6 kJ•mol-1，则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2mol  液态氟化氢放出的热量小于546.6 kJ
B．500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2（g）和1.5 mol H2（g） 置于密闭容器中充分反应生成NH3（g）放热19.3 kJ．其热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-38.6 kJ•mol-1
C．H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3 kJ•mol-1，则H2SO4（aq）+Ca（OH）2（aq）═CaSO4（s）+2H2O（l）△H=2×（-57.3）kJ•mol-1
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6 kJ•mol-1
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17．下列说法正确的是（　　）
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D．O2-半径比F-的小
4．化合物H是一种香料，存在于金橘中，可用如图路线合成：

已知：R-CH=CH2$→_{（Ⅱ）H_{2}O_{2}/OH-}^{（Ⅰ）B_{2}H_{6}Ⅱ}$RCH2CH2OH（B2H6为乙硼烷）
回答下列问题：
（1）11.2L（标准状况）的烃A在氧气中充分燃烧可以生成88gCO2和45gH2O．A的分子式是C4H10；
（2）B和C均为一氯代烃，且B分子的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰，它们的名称（系统命名）分别为2-甲基-2-氯丙烷、2-甲基-1-氯丙烷；
（3）在催化剂存在下1molF与2molH2反应，生成3-苯基-1-丙醇．F的结构简式是；
（4）反应①的反应类型是消去反应；反应②的反应类型是酯化反应或取代反应；
（5）反应②的化学方程式为．
（6）反应①的化学方程式为（CH3）3CCl+NaOH$→_{△}^{醇}$NaCl+CH2=C（CH3）2．
14．短周期元素X、Y组成的化合物X2Y，那么X、Y所在主族序数可能是（　　）
A．ⅡA和ⅦAB．ⅤA和ⅥAC．ⅥA和ⅥAD．ⅠA和ⅥA
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A．晚上发生的是放热反应B．白天将化学能转化为太阳能
C．晚上将化学能转化为热能D．此法可减少温室气体的排放
16．下列热化学方程式中，正确的是（　　）
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B．500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2（g）和1.5 mol H2（g）置于密闭容器中充分反应生成NH3（g）放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-38.6 kJ•mol-1
C．HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ•mol，则H2SO4和Ca（OH）2反应的中和热△H=2×（-57.3）kJ•mol-1
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6 kJ•mol-1
17．下列说法错误的是（　　）
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