Question

【題目】氯堿工業以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿，以及生產ClO2 和氯的含氧酸鹽（NaClO、NaClO3）等系列化工產品。

（1）寫出氯堿工業中電解飽和食鹽水的離子方程式：________________；某學習小組為了測定電解后所得溶液NaOH的濃度，設計了如下實驗操作步驟：

①取電解后的溶液10.00mL，加水稀釋至100mL；

②量取20.00mL于潔凈的錐形瓶，滴加2～3滴酚酞試劑；

③用濃度為0.1010mo/L的標準HCl滴定至終點并記錄滴定管的讀數為25.00mL

請回答有關問題

①步驟①可能用到的儀器除移液管外，還有_______________

②滴定終點的現象是____________，此溶液中c(Na+)______c(Cl-)(填“＜”、“＞”或“＝”)

③下列操作可能導致所得濃度偏大的是______________

a. 錐形瓶用待測溶液潤洗 b.堿式滴定管用待測液潤洗

c. 滴定管滴定前有氣泡，滴定后無氣泡 d. 滴定終點俯視讀數

④該實驗設計存在的明顯不足的是____________

（2）已知：H2SO3的Ka1＝1.54×10–2，Ka2＝1.02×10–7；HClO的Ka＝2.95×10–8

①室溫下，0.1 mol·L–1 NaClO溶液的pH_____ 0.1 mol·L–1 Na2SO3溶液的pH。（填“大于”、“小于”或“等于”）

②寫出一種可以證明NaHSO3溶液中HSO3–的電離程度大于HSO3–水解程度的方法：_____

（3）二氧化氯（ClO2，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2（亞氯酸鈉）為原料，通過以下過程制備ClO2：

電解時發生反應的化學方程式為_______________________，溶液X的溶質主要是__________

Answer 1

【答案】2Cl- +2H2O2OH- +H2↑+Cl2↑ 100mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管 滴加最后一滴溶液，錐形瓶溶液由紅色變為無色，并30s保持不變 > ac 未進行平行實驗 大于 測得溶液pH<7 NH4Cl +2HClNCl3 +3H2↑ NaCl和NaOH

【解析】

（1）電解精制飽和食鹽水生成氯氣、氫氣、燒堿；

①依據配制一定物質的量濃度的溶液需要的儀器分析；

②酚酞的變色的PH范圍是8.2~10.0；

③根據根據c（待測）=來分析；

（2）①酸的電離平衡常數越大，則其相對應的酸根離子水解程度越小，相同濃度的鈉鹽溶液pH越小．

②依據測溶液pH值方法確定；

（3）由生產流程可知氯化銨在鹽酸溶液中進行電解，陰極生成氫氣，陽極生成NCl3，電解方程式為NH4Cl +2HClNCl3 +3H2↑，在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，X中含Cl-、OH-，

①由生產流程可知氯化銨在鹽酸溶液中進行電解，陰極生成氫氣，陽極生成NCl3，電解方程式為NH4Cl +2HClNCl3 +3H2↑；

②在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，X中含Cl-、OH-；

（1）電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿，反應的離子方程式為：2Cl- +2H2O2OH- +H2↑+Cl2↑

故答案為：2Cl- +2H2O2OH- +H2↑+Cl2↑ ；

配制100mL溶液需要100mL的容量瓶，玻璃棒，膠頭滴管，

故答案為：100mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管

強酸滴定強堿完全中和時溶液顯中性，滴加酚酞后溶液有紅色變成無色，且半分鐘內不能恢復原來的顏色，酚酞的變色范圍是8.2-10，滴定到終點時溶液顯弱堿性，氫氧化鈉稍微過量，c(Na+)>c(Cl-)，

故答案為：滴加最后一滴溶液，錐形瓶溶液由紅色變為無色，并30s保持不變 ； >；

a.錐形瓶用待測液潤洗后再注入待測液，消耗標準溶液偏多，所以結果偏高；

b.堿式滴定管用待測液潤洗，無影響；

c.酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定后無氣泡，所以消耗標準溶液偏多，所以結果偏高；

d.酸式滴定管滴定后俯視讀數，所以消耗標準溶液偏少，所以結果偏低，

故答案為：ac。

④酸堿中和滴定實驗需要平行做2-3次實驗，該實驗只做一次實驗，

故答案為：未進行平行實驗

（3）①酸的電離平衡常數越大，則其相對應的酸根離子水解程度越小，相同濃度的鈉鹽溶液pH越小，酸性亞硫酸氫根離子大于次氯酸，

故答案為：大于；

②HSO3–的電離使溶液顯酸性，HSO3–水解使溶液顯堿性，可以證明NaHSO3溶液中HSO3–的電離程度大于HSO3–水解程度的方法測溶液的pH值，

故答案為：測得溶液pH<7；

（3）①由生產流程可知氯化銨在鹽酸溶液中電解，陰極生成氫氣，陽極生成NCl3，電解方程式為NH4Cl +2HClNCl3 +3H2↑，

故答案為：NH4Cl +2HClNCl3 +3H2↑ ；

在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，發生NCl3+NaClO2+H2O→ClO2+NH3+NaOH+NaCl，溶液X中大量存在溶質有NaCl和NaOH，
故答案為：NaCl和NaOH。