问题 问答题

在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中,亚氯酸钠(NaClO2)发挥着重要的作用。下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出

NaClO2·3H2O;

②常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-28;Ksp(PbS)=2.4 ×10-28

(1)反应I中发生反应的离子方程式为      

(2)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是      (填写序号)。

a.蒸馏   b.蒸发浓缩   c.过滤   d.冷却结晶    e.灼烧

(3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:

弱酸HClO2HFH2CO3H2S
Ka/mol·L-11×10-26.3×10-4K1=4.30×10-7

K2=5.60×10-11

K1=9.1×10-8

K2=l.1×10-12

 ①常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为        (用化学式表示);体积相等,物质的量浓度相同的NaF、NaClO2两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为:              (填“前者大”“相等”或“后者大”)。

②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是        ;常温下,当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5mol·L-1)此时体系中的S2-的浓度为          

(4)Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式          ,若生成气体a的体积为1.12L(标准状况),则转移电子的物质的量为   

答案

(1)2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O

(2)bdc

(3)①Na2S>NaHCO3>NaF>NaClO2;后者大②CuS;6.3×10-13mol/L

(4)4OH--4e-=2H2O+O2↑   0.2mol

亚硫酸钠、氯酸钠和硫酸反应生成了二氧化氯气体,氯酸钠做氧化剂,亚硫酸钠做还原剂,再结合离子方程式的电荷守恒可得离子方程式;

(2)从溶液中得到晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;

(3)①比较四种盐溶液的pH可转化为比较阴离子结合氢离子后生成的产物的电离程度,电离程度越小,对应阴离子的水解程度越大,即HClO2、HF、H2CO3、HS-的电离常数,电离常数越小,对应阴离子的水解程度越大,对应盐溶液的水解程度越大,pH越大。

②根据电荷守恒可得阴阳离子的总数等于阳离子总数的2倍,阳离子的总数等于钠离子的总数加氢离子的总数,钠离子总数相等,水解能力弱的溶液碱性弱,氢离子的浓度小,HClO2电离常数小,ClO2-的水解能力弱,氢离子的浓度小,故阳离子的总数小。②组成相似,ksp小的先析出,故先析出CuS;最后生成的为FeS,根据FeS的Ksp和亚铁离子的浓度为10-5mol/L,即可算出硫离子的浓度;(4)根据图示生成a气体的同时还能生成硫酸溶液,故氢氧根离子放电生成氧气,生成1mol氧气时转移4mol电子,故生成1.12L(标准状况)即0.05mol时转移0.2mol电子。

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