Question

【題目】高氯酸鈉可用于制備高氯酸。以精制鹽水等為原料制備高氯酸鈉晶體(NaClO4·H2O)的流程如圖：

（1）為有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入試劑的合理順序為______。

A.先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑

B.先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3

C.先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3

除去鹽水中的Br-可以節省電解過程中的電能，其原因是_____。

（2）“電解Ⅰ”的目的是制備NaClO3溶液，產生的尾氣除H2外，還含有_____(填化學式)。“電解Ⅱ”的化學方程式為____。

（3）“除雜”的目的是除去少量的未反應的NaClO3雜質，該反應的離子方程式為_____。“氣流干燥”時，溫度控制在80～100℃，溫度不能過高的原因是_____。

Answer 1

【答案】BC 電解時Br-被氧化 Cl2 NaClO3+H2ONaClO4+H2↑ 2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42- 溫度太高，高氯酸鈉晶體失去結晶水或分解

【解析】

由原料氯化鈉到高氯酸鈉晶體，氯的化合價升高，而整個流程中未加強氧化劑，所以通過電解實現了氯的不同價態的轉化(電解過程即為氧化還原反應)，將制得的鹽水一次電解產生氯酸鈉，得到的氯酸鈉溶液進行再一次電解，生成高氯酸鈉，然后通入二氧化硫除去其中的氯酸鈉，最后進行分離提純得到高氯酸鈉晶體。

(1)NaOH可以除去Mg2+，鋇試劑可以除去硫酸根，碳酸鈉可以除去鈣離子同時可以除去過量的鋇離子，所以碳酸鈉要在鋇試劑之后加入，所以添加的試劑順序為：先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3或先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3，所以選BC；Br-的還原性強于氯離子，所以電解過程中溴離子優先被氧化，消耗更多的電能；

(2)電解過程中陽極氯離子放電，主要生成氯酸根離子，也有部分產生氯氣，而陰極氫離子放電，生成氫氣，所以尾氣有氫氣和少量的氯氣；電解Ⅱ氯酸根離子在陽極放電生成高氯酸根，而陰極是水電離產生的氫離子放電，生成氫氣，所以電解反應方程式為：NaClO3+H2ONaClO4+H2↑；

(3)由圖示可知通入二氧化硫除去其中的氯酸根離子，Cl(+5→+4)，S(+4→+6)，根據得失電子守恒和電荷守恒，該反應的離子方程式為：2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-；溫度太高晶體可能失水，同時溫度太高可能使高氯酸鈉分解。