题目

题型：不详难度：来源：

工业上生产高氯酸（沸点：90^oC）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：

（1）冷却过滤的目的是降低NaHSO₄的          ，并分离出NaHSO₄晶体。
（2）反应器2中发生反应的离子方程式为                                           ，SO₂的
作用是作      剂。
（3）上述工业生产高氯酸的化学反应为:3NaClO₃+3H₂SO₄（浓）＝3NaHSO₄+HClO₄+2ClO₂+H₂O，氧化产物与还原产物的物质的量之比为       。
（4）可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸的原因可能是高氯酸的沸点比较    （填“高”或“低”），容易从溶液中逸出，循环使用的物质是        。

答案

（1）溶解度      （2）2ClO₂＋SO₂＋4OH^－＝2ClO₂^－＋SO₄^2－＋2H₂O；   还原
（3）1：2        （4）低       H₂SO₄

解析

试题分析：（1）在反应器1中，硫酸钠和硫酸反应获得的硫酸氢钠的溶解度随着温度的降低而减小，这样冷却过滤，可以降低NaHSO₄的溶解度并分离出NaHSO₄晶体。
（2）在反应器2中，可以实现二氧化氯向NaClO₂的转化，二氧化硫可以作为还原剂把ClO₂还原为NaClO₂，反应的离子方程式为2ClO₂＋SO₂＋4OH^－＝2ClO₂^－＋SO₄^2－＋2H₂O。
（3）根据方程式3NaClO₃+3H₂SO₄（浓）＝3NaHSO₄+HClO₄+2ClO₂+H₂O可知，NaClO₃既是氧化剂，也是还原剂，其中氯元素的化合价从＋5价部分升高到＋7价，部分降低到＋4价，所以高氯酸是氧化产物，二氧化氯是还原产物。根据电子得失守恒可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2。
（4）可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸，这说明高氯酸的沸点比较低（沸点：90^oC）；根据循环图可以发现硫酸作为反应物进入反应器1中，又作为生成物在反应器2中生成，可以循环使用。