Question

亞氯酸鈉（NaClO2）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是用過氧化氫法生產亞氯酸鈉的工藝流程圖：

 

已知：①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當條件下可結晶析出NaClO2·3H2O ;

②Ksp(FeS)＝6．3×10-18 ； Ksp(CuS)＝6．3×10-36 ；Ksp(PbS)＝2．4×10-28

（1）吸收塔內發生反應的離子方程式為?????????????????????????????????????? 。該工藝流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是強氧化劑，它們都能和濃鹽酸反應制取Cl2。若用二氧化氯和濃鹽酸制取Cl2，當生成5 mol Cl2時，通過還原反應制得氯氣的質量為??? g。

（2）從濾液中得到NaClO2·3H2O晶體的所需操作依次是??????????????? （填寫序號）。

a蒸餾；b灼燒；c過濾；d冷卻結晶；e蒸發

（3）印染工業常用亞氯酸鈉（NaClO2）漂白織物，漂白織物時真正起作用的是HClO2。

下表是 25℃時HClO2及幾種常見弱酸的電離平衡常數：

弱酸	HClO2	HF	HCN	H2S
Ka/mol?L-1	1×10-2	6．3×10-4	4．9×10-10	K1＝9．1×10?8 K2＝1．1×10?12

 

①常溫下，物質的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為????? （用化學式表示）；體積相等，物質的量濃度相同的NaF、NaCN兩溶液中所含陰陽離子總數的大小關系為：?? （填“前者大”“相等”或“后者大”）。

②Na2S是常用的沉淀劑。某工業污水中含有等濃度的Cu2+、Fe2+、Pb2+離子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是??????????????? ；當最后一種離子沉淀完全時（該離子濃度為10-5mol·L-1）此時體系中的S2-的濃度為???????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）2ClO2 + H2O2 + 2OH－ = 2ClO22—+ O2+ 2H2O；? 71 ；

（2）edc

（3）① Na2S＞NaCN＞NaF＞NaClO2； 前者大；?? ② CuS； 6．3×10-13mol/L

【解析】

試題分析：（1）根據題給化學工藝流程圖知，吸收塔內為ClO2、氫氧化鈉和過氧化氫反應生成NaClO2、氧氣和水，離子方程式為2ClO2 + H2O2 + 2OH－ = 2ClO22—+ O2+ 2H2O；若用二氧化氯和濃鹽酸制取Cl2，二氧化氯是氧化劑，發生還原反應，濃鹽酸是還原劑，發生氧化反應，根據電子守恒可知4n（ClO2）=n（HCl），還原產物與氧化產物物質的量之比為1：4，故還原反應生成的氯氣為1mol，質量為71g；（2）從濾液中得到NaClO2·3H2O晶體的所需操作依次蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，答案為edc；（3）①根據題給電離平衡常數可知酸性強弱順序為：HClO2＞HF＞HCN＞HS-，根據鹽類水解規律：酸性越弱，對應鈉鹽中酸根離子水解程度越大，物質的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為Na2S＞NaCN＞NaF＞NaClO2；由于酸性：根據二者的水解方程式判斷，體積

相等，物質的量濃度相同的NaF、NaCN溶液中陰離子總數相等；由于酸性：HF＞HCN，則堿性：NaCN＞NaF，NaCN溶液中氫氧根濃度大于NaF溶液中氫氧根濃度，NaCN溶液氫離子濃度較小，而兩溶液中鈉離子濃度相等，則溶液中陽離子總數：NaCN＜NaF；溶液中所含陰陽離子總數的大小關系為：前者大；②根據陰陽離子個數比相同的難溶物，溶度積越小，溶解度越小，滴加硫化鈉，相應陽離子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS，Fe2+最后沉淀，沉淀完全時該濃度為10-5mol?L-1，此時的S2-的濃度為6．3×10-18/10?5=6.3×10-13mol/L。

考點：以亞氯酸鈉制備的工藝流程為載體，考查離子方程式的書寫、氧化還原反應計算、物質分離提純、鹽類水解、沉淀溶解平衡。