高氯酸（化学式HClO4，一种无色液体，沸点130℃）及其盐是重要的强氧化剂。其制备、降解和监测是研究的热点课题之一。
（1）工业制备。一种生产高氯酸的工业流程如图：
①“反应器”中发生反应的化学方程式为 3NaClO3+3H2SO4（浓）=NaHSO4↓+ClO2↑+HClO4+H2O3NaClO3+3H2SO4（浓）=NaHSO4↓+ClO2↑+HClO4+H2O。
②使用过量浓H2SO4的原因是 防止生成NaClO4而得不到HClO4防止生成NaClO4而得不到HClO4。
③“操作a”的名称：蒸馏蒸馏。
（2）降解过程。高氯酸盐还原菌降解ClO-4是一种高效降解的生物手段，过程如图所示：
根据图示过程，高氯酸根离子降解的总反应离子方程式可表示为 ClO-4 高氯酸盐还原菌 Cl-+2O2↑ClO-4 高氯酸盐还原菌 Cl-+2O2↑。
（3）Cl-监测。高氯酸盐降解后排放的废水中Cl-的含量不得超过国家规定值。实验室可用AgNO3标准溶液测定某废水中Cl-的含量。请完成相应的实验步骤：准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中，向锥形瓶中滴入2～3滴K2CrO4溶液，将AgNO3标准溶液迅速装入到棕色酸式滴定管中，向锥形瓶中逐滴加入AgNO3标准液，当最后一滴标准液滴入时溶液中出现砖红色，且半分钟不褪色，记录标准液的体积，重复实验2～3次向锥形瓶中滴入2～3滴K2CrO4溶液，将AgNO3标准溶液迅速装入到棕色酸式滴定管中，向锥形瓶中逐滴加入AgNO3标准液，当最后一滴标准液滴入时溶液中出现砖红色，且半分钟不褪色，记录标准液的体积，重复实验2～3次，进行数据处理。[终点反应为2Ag++CrO2-4=Ag2CrO4↓（砖红色）]。（实验中须使用的试剂有：K2CrO4溶液、AgNO3标准溶液；除常用仪器外须使用的仪器有：棕色酸式滴定管）
C
l
O
-
4
C
l
O
-
4
高氯酸盐还原菌
C
l
O
-
4
高氯酸盐还原菌
C
r
O
2
-
4
【考点】制备实验方案的设计；探究物质的组成或测量物质的含量．
【答案】3NaClO3+3H2SO4（浓）=NaHSO4↓+ClO2↑+HClO4+H2O；防止生成NaClO4而得不到HClO4；蒸馏； Cl-+2O2↑；向锥形瓶中滴入2～3滴K2CrO4溶液，将AgNO3标准溶液迅速装入到棕色酸式滴定管中，向锥形瓶中逐滴加入AgNO3标准液，当最后一滴标准液滴入时溶液中出现砖红色，且半分钟不褪色，记录标准液的体积，重复实验2～3次
C
l
O
-
4
高氯酸盐还原菌
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：28引用：1难度：0.6
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
