Question

【题目】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 ， 操作②的名称是 ．
（2）反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ．
（3）反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为 ．
（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 ．
（5）若想得到201 kg的 HClO4纯品，至少需要NaClO3 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） ．

Answer 1

【答案】
（1）过滤；蒸馏
（2）3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O
（3）4OH﹣+SO2+2ClO2=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O
（4）2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+O2+2H2O
（5）639
（6）HCl+4H2O﹣8e﹣=HClO4+8H+
【解析】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；所以答案是：过滤；蒸馏；（2）NaClO3和浓H2SO4在反应器I中反应：3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；
所以答案是：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；
所以答案是：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；
所以答案是：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；
所以答案是：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+；
所以答案是：HCl+4H2O﹣8e﹣=HClO4+8H+ ．