Question

【題目】六水合高氯酸銅[Cu(ClO4)2·6H2O]是一種易溶于水的藍色晶體，常用作助燃劑。以食鹽等為原料制備高氯酸銅晶體的一種工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)Cu2(OH)2CO3在物質(zhì)類別上屬于__________(填序號)。

A．堿 B．鹽 C．堿性氧化物

(2)發(fā)生“電解I”時所用的是__________(填“陽離子”或“陰離子”)交換膜。

(3)歧化反應(yīng)是同一種物質(zhì)中同種元素自身的氧化還原反應(yīng)，已知上述工藝流程中“歧化反應(yīng)”的產(chǎn)物之一為NaClO3。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

(4)“電解II”的陽極產(chǎn)物為____________(填離子符號)。

(5)操作a的名稱是______，該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。

(6)“反應(yīng)II”的離子方程式為___________________。

Answer 1

【答案】B 陽離子 3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2 ClO4- 蒸發(fā)濃縮 NaCl Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O

【解析】

根據(jù)流程圖，電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，生成的氯氣與碳酸鈉發(fā)生歧化反應(yīng)生成氯化鈉和NaClO3，同時生成二氧化碳，電解生成的NaClO3生成高氯酸鈉和氫氣，用鹽酸酸化，過濾除去氯化鈉晶體，蒸發(fā)濃縮得到60%以上的高氯酸溶液，在高氯酸溶液中加入堿式碳酸銅反應(yīng)生成高氯酸銅溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到高氯酸銅晶體，據(jù)此分析解答。

(1)Cu2(OH)2CO3中含有金屬陽離子和酸根陰離子，屬于鹽，故答案為：B；

(2)“電解I”所發(fā)生的反應(yīng)是電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，需要防止氫氧根離子與氯氣反應(yīng)，所以用的交換膜是陽離子交換膜，故答案為：陽離子；

(3)“歧化反應(yīng)”是氯氣與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉和NaClO3，氯元素從0價變?yōu)?/span>-1價和+5價，同時生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2，故答案為：3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2；

(4)通過電解，溶液中氯酸根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)在陽極生成高氯酸根離子，“電解II”的陽極產(chǎn)物為ClO4-，故答案為：ClO4-；

(5)加入鹽酸，過濾除去氯化鈉晶體，濾液通過蒸發(fā)濃縮即可得到60%以上的高氯酸；從流程圖可以看成，可循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl，故答案為：蒸發(fā)濃縮；NaCl；

(6)“反應(yīng)II”中高氯酸與堿式碳酸銅反應(yīng)生成高氯酸銅，二氧化碳和水，堿式碳酸銅不溶于水，高氯酸為強酸，反應(yīng)的離子方程式為Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O，故答案為：Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O。