Question

【题目】高氯酸钠可以用于制备火箭推进剂高氯酸铵。以粗盐为原料制备高氯酸钠晶体（NaClO4·H2O）的流程如下：

（1）“精制”中，由粗盐(含Ca2＋、Mg2＋、SO42－等杂质)制备精制盐水时需用到NaOH、BaCl2、Na2CO3等试剂。加入Na2CO3溶液的作用

（2）“电解”分2步进行，其反应分别为NaCl＋3H2O NaClO3＋3H2↑ NaClO3＋H2ONaClO4＋H2↑

（3）“除杂”的目的是除去少量未被电解的NaClO3,该反应的化学方程式为： ，

（4）“分离”的操作分别是加热浓缩、 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（各物质的溶解度如右图所示）

（5）室温下将得到的高氯酸钠晶体加入氯化铵饱和溶液中，反应的离子方程式为：

（6）为确定所得高氯酸钠晶体的纯度（含有少量Na2SO4杂质），进行如下实验：

①准确称取3.00 g样品加水充分溶解，所得溶液转移至容量瓶并配置成100 mL溶液。

②量取25.00 mL溶液，加入足量的KI溶液充分反应(ClO4－被还原成Cl－)，再滴加1.000 mol·L－1 Na2S2O3溶液进行反应（反应为I2＋2 Na2S2O3=2 NaI＋ Na2S4O6），恰好消耗40.00 mL Na2S2O3溶液。

根据以上数据计算样品中高氯酸钠晶体纯度为： （写出计算过程，保留四位有效数字）

Answer 1

【答案】（1）除去Ca2+和过量的Ba2+

（3）2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4

（4）趁热过滤（5）ClO4-+ NH4+ =NH4ClO4↓

（6）93.67%

【解析】

试题分析：（1）在粗盐精制的操作中，加入的碳酸钠要放在加入氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会与Ca2＋反应生成碳酸钙，也会除去反应剩余的氯化钡，所以加入Na2CO3溶液的作用是除去Ca2+和过量的Ba2+ 。

（3）根据流程图可以看出，SO2与NaClO3反应生成ClO2和Na2SO4，反应的化学方程式为2NaClO3+SO2=2ClO2+ Na2SO4 。

（4）根据各物质的溶解度示意图可知，高氯酸钠的溶解度随温度的变化较大，则由溶液得到高氯酸钠晶体（NaClO4·H2O）的操作为加热浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。

（5）因为室温下，高氯酸铵的溶解度较小，所以将高氯酸钠晶体加入到氯化铵饱和溶液中生成高氯酸铵晶体，反应的离子方程式为ClO4-+ NH4+ =NH4ClO4↓。

（6）25ml溶液中，

NaClO4·H2O ~4I2 ~ 8Na2S2O3

1 8

n (NaClO4)=5×10-3mol 4×10-2 mol

3.0g样品中含n (NaClO4·H2O)=5×10-3mol×4=2×10-2mol

3.0g样品中m (NaClO4·H2O)= 2×10-2mol×140.5g·mol -=2.81g

3.0g样品中w (NaClO4·H2O)=93.67%