Question

【題目】在自來水消毒和工業上砂糖、油脂的漂白與殺菌過程中，亞氯酸鈉（NaClO2）發揮著重要的作用。下圖是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；

②常溫下，Ksp（FeS）=6.3×10-18；Ksp（CuS）=6.3×10-36；Ksp（PbS）=8×10-28

③Ⅲ裝置中電解硫酸鈉溶液，陽極區生成氧氣同時產生硫酸，陰極區生成氫氣同時產生氫氧化鈉。

（1） I中發生反應的離子方程式為 ____________。

（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．蒸發濃縮 c．過濾 d．冷卻結晶 e．灼燒

（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	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

①常溫下，物質的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為 （用化學式表示）；

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 ；常溫下，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 。

（4）Ⅲ裝置中若生成氣體a的體積為1.12L（標準狀況），則轉移電子的物質的量為________。

Answer 1

【答案】（1）2ClO3-＋2H+＋SO32-=2ClO2↑＋SO42-＋H2O（2）bdc

（3）①Na2S>NaHCO3>NaF>NaClO2；②CuS；6.3×10-13mol/L（4）0.2mol

【解析】

試題分析：（1） I中氯酸鈉將亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，自身被還原為二氧化氯，發生反應的離子方程式為2ClO3-＋2H+＋SO32-=2ClO2↑＋SO42-＋H2O；

（2）制備晶體需要經過的操作依次是加熱蒸發、冷卻結晶、過濾、洗滌等，答案選bdc；

（3）①由題中所給數據可知，電離平衡常數越大，酸性越強，電離平衡常數越小，酸性越弱，形成鹽后，均為強堿弱酸鹽，酸性越弱，鹽溶液的堿性越強，pH越大，故四種溶液的pH由大到小的順序為Na2S>NaHCO3>NaF>NaClO2；②等濃度的Cu2＋、Fe2＋、Pb2＋離子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是Ksp最小的，即為CuS；當最后一種離子沉淀完全時，有Ksp（FeS）＝6.3×10-18＝c（Fe2+）c（S2-）＝10-5c（S2-），解得c（S2-）＝mol/L＝6.3×10-13mol/L。

（4）Ⅲ裝置是電解硫酸鈉溶液，生成氣體a的電極同時還有硫酸產生，這說明該電極是陽極氫氧根放電產生氧氣，即氧氣體積為1.12L（標準狀況），物質的量為1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol，因此轉移電子的物質的量為0.05mol×4＝0.2mol。