(大013•韶关模拟)工业上生产高氯酸(沸点:d0℃)时还同时生产了亚氯酸钠,其工艺流程如下:

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  • 解题思路:(1)过滤操作的常用玻璃仪器有(普通)漏斗、玻璃棒、烧杯;

    (2)反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2+3NaHSO4+H2O;温度太低,反应速率太慢,温度太高不利于NaHSO4结晶析出,而且会造成高氯酸的损失,因为高氯酸的沸点为90℃,所以温度应<90℃; 互溶的液体,可根据沸点的不同用蒸馏法分离;

    (3)根据流程图可知:反应物有ClO2+SO2+NaOH、生成物有NaClO2,由ClO2变成ClO2-,化合价降低,则SO2应被氧化生成SO42-,然后根据守恒配平即可;

    (4)根据影响化学反应速率的因素可知,加快反应器Ⅱ中反应速率的措施有:适当升高温度(增大NaOH溶液的浓度、增大气体(SO2、ClO2)和NaOH溶液的接触面积等);从反应器Ⅱ中获得NaClO2晶体的实验操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;要除去NaClO2粗品中的少量可溶性杂质,进一步提纯的操作为重结晶;

    (5)根据循环图可以发现硫酸作为反应物进入反应器1中,又作为生成物在反应器2中生成,可以循环使用;根据元素守恒可推出副产品的成分.

    (2)过滤操作的常用玻璃仪器有(普通)漏斗、玻璃棒、烧杯,

    故答案为:(普通)漏斗、玻璃棒、烧杯;

    (2)温度太低,反应速率太慢,温度太高不利于NaHSO7结晶析出,而且会造成高氯酸的损失,因为高氯酸的沸点为92℃,所以温度应<92℃,应选C;互溶的液体,可根据沸点的不同用蒸馏法分离蒸馏,

    故答案为:C;蒸馏;

    (3)根据流程小可知:反应物有ClO2+SO2+NaOH、生成物有NaClO2,由ClO2变成ClO2-,化合价降低,则SO2应被氧化生成SO72-,然后根据守恒配平即可;

    故答案为:2ClO2+SO2+7OH-=2ClO2-+SO72-+2H2O;

    (7)根据影响化学反应速率的因素可知,加快反应器Ⅱ4反应速率的措施有:适当升高温度、增大NaOH溶液的浓度、增大气体(SO2、ClO2)和NaOH溶液的接触面积等;从反应器Ⅱ4获得NaClO2晶体的实验操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;要除去NaClO2粗品4的少量可溶性杂质,进一步提纯的操作名称为重结晶,

    故答案为:适当升高温度、增大NaOH溶液的浓度、增大气体(SO2、ClO2)和NaOH溶液的接触面积等;

    一F(A);m;

    (5)根据循环小可以发现硫酸作为反应物进入反应器24,又作为生成物在反应器24生成,可以循环使用;根据元素守恒可推出副产品的成分为Na2SO7

    故答案为:硫酸;Na2SO7

    点评:

    本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计.

    考点点评: 本题是一道工艺流程题目,考查角度广,难度较大,需要把握住工艺流程的过程,找到解决问题的突破口,运用基本知识、结合最终要得到的产品来解决.