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（NaClO4H2O）的流程如下：
（1）由粗鹽（含Ca2+、Mg2+、 、Br﹣等雜質(zhì)）制備精制鹽水時需用到NaOH、BaCl2、Na2CO3等試劑．Na2CO3的作用是；除去鹽水中的Br﹣可以節(jié)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(chǎn)生的尾氣除H2外，還含有（填化學(xué)式）．“電解Ⅱ”的化學(xué)方程式為 ．
（3）“除雜”的目的是除去少量的NaClO3雜質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為 ． “氣流干燥”時，溫度控制在80～100℃的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）除去Ca2+和引入的Ba2+；電解時Br﹣被氧化
（2）Cl2；NaClO3+H2O NaClO4+H2↑
（3）2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；溫度太高，高氯酸鈉晶體失去結(jié)晶水或分解；溫度太低，干燥不充分
【解析】解：（1）Na2CO3的作用是碳酸根離子與鈣離子和除硫酸根離子引入的鋇離子發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成難溶的碳酸鈣和碳酸鋇，所以碳酸鈉的作用為除去鈣離子和鋇離子，Br﹣的還原性強(qiáng)于氯離子，所以電解過程中溴離子優(yōu)先被氧化，故答案為：除去Ca2+和引入的Ba2+；電解時Br﹣被氧化；（2）電解過程中陽極氯離子放電，主要生成氯酸根離子，部分產(chǎn)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(chǎn)生的氫離子放電，生成氫氣，所以電解反應(yīng)方程式為：NaClO3+H2O NaClO4+H2↑，故答案為：Cl2；NaClO3+H2O NaClO4+H2↑；（3）由圖示可知通入二氧化硫除去其中的氯酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣ ， 氣流溫度太低不得于干燥，溫度過高晶體要失水，溫度太高氯酸鈉可能分解，故答案為：2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；溫度太高，高氯酸鈉晶體失去結(jié)晶水或分解；溫度太低，干燥不充分． 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(qiáng)氧化劑，所以通過電解實現(xiàn)了氯的不同價態(tài)的轉(zhuǎn)化（電解過程即為氧化還原反應(yīng)），將制得的鹽水一次電解產(chǎn)生氯酸鈉，得到的氯酸鈉溶液進(jìn)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(jìn)行分離提純得到高氯酸鈉晶體，（1）Na2CO3的作用是碳酸根離子與鈣離子和除硫酸根離子引入的鋇離子發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成難溶的碳酸鈣和碳酸鋇；Br﹣的還原性強(qiáng)于氯離子，所以電解過程中溴離子優(yōu)先被氧化；（2）電解過程中陽極氯離子放電，主要生成氯酸根離子，部分產(chǎn)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(chǎn)生的氫離子放電，生成氫氣，所以電解反應(yīng)方程式為：NaClO3+H2O NaClO4+H2↑；（3）由圖示可知通入二氧化硫除去其中的氯酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣ ， 氣流溫度太低不得于干燥，溫度過高晶體要失水以結(jié)合考慮高氯酸鈉本身的穩(wěn)定性．