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NaClO23H2O；
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NaClO23H2O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 ． 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/molL﹣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10﹣5molL﹣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）SO32﹣+2ClO3﹣+2H+=2C1O2+SO42﹣+H2O
（2）bdc
（3）pH（Na2S）＞pH（NaHCO3）＞pH（NaF）＞pH（NaClO2）；CuS；6.3×10﹣13mol/L
（4）0.2mol
【解析】解：（1）由流程圖可知I中目的是產生C1O2 ， SO32﹣具有還原性，將ClO3﹣還原為C1O2 ， 自身被氧化為SO42﹣ ， 反應的離子方程式為：SO32﹣+2ClO3﹣+2H+=2C1O2+SO42﹣+H2O；所以答案是：SO32﹣+2ClO3﹣+2H+=2C1O2+SO42﹣+H2O；（2）從溶液中得到含結晶水的晶體，一般采取蒸發濃縮、冷卻結晶方法，通過過濾得到粗晶體，所以操作順序為：bdc；所以答案是：bdc；（3）①根據電離平衡常數可知酸性強弱順序為：HClO2＞HF＞H2CO3＞HS﹣ ， 酸性越弱，對應鈉鹽中酸根離子水解程度越大，溶液的PH越大，故物質的量濃度相等各溶液pH關系為：pH（Na2S）＞pH（NaHCO3）＞pH（NaF）＞pH（NaClO2）；
所以答案是：pH（Na2S）＞pH（NaHCO3）＞pH（NaF）＞pH（NaClO2）；
②Ksp（FeS）=6.3×10﹣18；Ksp（CuS）=6.3×10﹣28；Ksp（PbS）=2.4×10﹣28 ， 物質組成類型相同，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；最后析出沉淀是FeS，當最后一種離子沉淀完全時（該離子濃度為10﹣5molL﹣1），此時的S2﹣的濃度c（S2﹣）= = mol/L=6.3×10﹣13mol/L；
所以答案是：CuS；6.3×10﹣13mol/L；（4）據圖知，III中電解質是Na2SO4 ， 電解Na2SO4溶液時，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，則陽極上電極反應式為：2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+ ， 陰極電極反應式為：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ ， 左邊流出硫酸，所以a氣體是氧氣，b氣體是氫氣、A是NaOH，A在陰極上生成，生成氣體a的電極反應式：2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+ ， 生成氣體a的體積為1.12L（標準狀況）即0.05mol，轉移電子的物質的量為0.05mol×4=0.2mol；
所以答案是：0.2mol．