Question

工業(yè)上生產(chǎn)高氯酸（沸點(diǎn)：90^oC）時(shí)還同時(shí)生產(chǎn)了亞氯酸鈉，其工藝流程如下：

（1）冷卻過濾的目的是降低NaHSO₄的          ，并分離出NaHSO₄晶體。
（2）反應(yīng)器2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                           ，SO₂的
作用是作      劑。
（3）上述工業(yè)生產(chǎn)高氯酸的化學(xué)反應(yīng)為:3NaClO₃+3H₂SO₄（濃）＝3NaHSO₄+HClO₄+2ClO₂+H₂O，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為       。
（4）可以通過蒸餾濾液的方法得到高氯酸的原因可能是高氯酸的沸點(diǎn)比較    （填“高”或“低”），容易從溶液中逸出，循環(huán)使用的物質(zhì)是        。

Answer 1

（1）溶解度      （2）2ClO₂＋SO₂＋4OH^－＝2ClO₂^－＋SO₄^2－＋2H₂O；   還原
（3）1：2        （4）低       H₂SO₄

試題分析：（1）在反應(yīng)器1中，硫酸鈉和硫酸反應(yīng)獲得的硫酸氫鈉的溶解度隨著溫度的降低而減小，這樣冷卻過濾，可以降低NaHSO₄的溶解度并分離出NaHSO₄晶體。
（2）在反應(yīng)器2中，可以實(shí)現(xiàn)二氧化氯向NaClO₂的轉(zhuǎn)化，二氧化硫可以作為還原劑把ClO₂還原為NaClO₂，反應(yīng)的離子方程式為2ClO₂＋SO₂＋4OH^－＝2ClO₂^－＋SO₄^2－＋2H₂O。
（3）根據(jù)方程式3NaClO₃+3H₂SO₄（濃）＝3NaHSO₄+HClO₄+2ClO₂+H₂O可知，NaClO₃既是氧化劑，也是還原劑，其中氯元素的化合價(jià)從＋5價(jià)部分升高到＋7價(jià)，部分降低到＋4價(jià)，所以高氯酸是氧化產(chǎn)物，二氧化氯是還原產(chǎn)物。根據(jù)電子得失守恒可知，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2。
（4）可以通過蒸餾濾液的方法得到高氯酸，這說明高氯酸的沸點(diǎn)比較低（沸點(diǎn)：90^oC）；根據(jù)循環(huán)圖可以發(fā)現(xiàn)硫酸作為反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器1中，又作為生成物在反應(yīng)器2中生成，可以循環(huán)使用。