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 | HClO2 | HF | H2CO3 | H2S |
Ka/mol·L-1 | 1×10-2 | 6.3×10-4 | K1=4.30×10-7 K2=5.60×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=l.1×10-12 |
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 。
(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。