Question

【题目】高氯酸钠可用于制备高氯酸。以精制盐水等为原料制备高氯酸钠晶体(NaClO4·H2O)的流程如图：

（1）为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为______。

A.先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂

B.先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3

C.先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3

除去盐水中的Br-可以节省电解过程中的电能，其原因是_____。

（2）“电解Ⅰ”的目的是制备NaClO3溶液，产生的尾气除H2外，还含有_____(填化学式)。“电解Ⅱ”的化学方程式为____。

（3）“除杂”的目的是除去少量的未反应的NaClO3杂质，该反应的离子方程式为_____。“气流干燥”时，温度控制在80～100℃，温度不能过高的原因是_____。

Answer 1

【答案】BC 电解时Br-被氧化 Cl2 NaClO3+H2ONaClO4+H2↑ 2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42- 温度太高，高氯酸钠晶体失去结晶水或分解

【解析】

由原料氯化钠到高氯酸钠晶体，氯的化合价升高，而整个流程中未加强氧化剂，所以通过电解实现了氯的不同价态的转化(电解过程即为氧化还原反应)，将制得的盐水一次电解产生氯酸钠，得到的氯酸钠溶液进行再一次电解，生成高氯酸钠，然后通入二氧化硫除去其中的氯酸钠，最后进行分离提纯得到高氯酸钠晶体。

(1)NaOH可以除去Mg2+，钡试剂可以除去硫酸根，碳酸钠可以除去钙离子同时可以除去过量的钡离子，所以碳酸钠要在钡试剂之后加入，所以添加的试剂顺序为：先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3或先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3，所以选BC；Br-的还原性强于氯离子，所以电解过程中溴离子优先被氧化，消耗更多的电能；

(2)电解过程中阳极氯离子放电，主要生成氯酸根离子，也有部分产生氯气，而阴极氢离子放电，生成氢气，所以尾气有氢气和少量的氯气；电解Ⅱ氯酸根离子在阳极放电生成高氯酸根，而阴极是水电离产生的氢离子放电，生成氢气，所以电解反应方程式为：NaClO3+H2ONaClO4+H2↑；

(3)由图示可知通入二氧化硫除去其中的氯酸根离子，Cl(+5→+4)，S(+4→+6)，根据得失电子守恒和电荷守恒，该反应的离子方程式为：2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-；温度太高晶体可能失水，同时温度太高可能使高氯酸钠分解。