(共8分)高氯酸铵(AP)作为一种优良的固体推进剂被用于导弹和火箭发射上。传统制备高纯AP的方法是电解氯酸钠水溶液得到高氯酸钠,再与氯化铵进行复分解反应,经重结晶得到粗AP产品后,经多步精制、提纯得到高纯AP。
Olin公司新近研究了一种制备高纯AP的新工艺,其基本方法是电解高纯次氯酸得到高纯高氯酸,再与高纯氨进行喷雾反应制成高氯酸铵。
请回答下列问题:
(1) 写出由次氯酸电解制备高氯酸的电极反应和电池反应方程式:
。
(2) 若以100A电流通电于次氯酸溶液20.0h,阴极放出H2 40.0g,阳极可得高氯酸 g;此过程电流效率是 。
(3) 与传统工艺相比,你认为新工艺有哪些优点:
。
知识点:电解池
(共8分)
(1) 阴极:2H++2e‑→H2↑ (1分)
阳极:HClO+3H2O-6e-→HClO4+6H+ (或:ClO-+3H2O-6e-→ClO4-+6H+ (1分)
电池反应:HClO+3H2OHClO4+3H2↑ (1分)
(2) 阴极与阳极产物分别为H2和HClO4
40.0gH2≈20.0mol,故可得HClO4:20.0/3×100.46=670g (2分)
电流效率==53.6% (2分)
(3) 产品纯度高、精制步骤少、生产成本低 (1分)
略