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、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產品．如圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過．完成下列填空：
（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式 ．
（2）離子交換膜的作用為：、 ．
（3）精制飽和食鹽水從圖中位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中位置流出．（選填“a”、“b”、“c”或“d”）
（4）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反應生成高效的消毒殺菌劑ClO2 ， 還生成CO2和KHSO4等物質．寫出該反應的化學方程式 ．
（5）室溫下，0.1mol/LNaClO溶液的pH0.1mol/LNa2SO3溶液的pH．（選填“大于”、“小于”或“等于”）
（6）濃度均為0.1mol/L的N2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32﹣、CO32﹣、HSO3﹣、HCO3﹣濃度從大到小的順序為 ．
（7）聯氨（又稱肼，N2H4 ， 無色液體）是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料．回答下列問題： ①聯氨分子的電子式為 ．
②實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯氨，反應的化學方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑
（2）防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氧化鈉反應而使產品不純；防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氣反應遇火反應而引發安全事故
（3）a；d
（4）2KClO3+H2C2O4+2H2SO4═2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O
（5）＞
（6）c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）＞c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣）
（7）；NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
【解析】解：（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﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑， 所以答案是：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑；（2）陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過，用石墨作電極電解飽和氯化鈉時，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣不能通過陽離子交換膜而進入陰極，如果氯氣進入陰極易和氫氣混合產生爆炸，且易和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉而導致制取的氫氧化鈉不純；
所以答案是：防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氧化鈉反應而使產品不純；防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氣反應遇火反應而引發安全事故；（3）電解槽中陰極是氫離子放電生成氫氣，水電離平衡正向進行氫氧根離子濃度增大，生成氫氧化鈉溶液，NaOH溶液的出口為d；
Cl2在陽極，依據裝置圖分析可知精制飽和食鹽水從陽極進入，即進口為a，
所以答案是：a；d；（4）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性條件下反應生成ClO2、CO2和KHSO4 ， 反應的方程式為：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4═2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O，
所以答案是：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4═2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O；（5）H2SO3 Ki1=1.54×10﹣2 ， Ki2=1.02×10﹣7 ， HClOKi1=2.95×10﹣8 ， 說明ClO﹣水解程度大于SO32﹣ ， 0.1mol/L NaClO溶液的pH大于0.1mol/L Na2SO3溶液的pH，所以答案是：＞；（6）依據電離平衡常數大小比較，H2SO3Ki1=1.54×10﹣2 Ki2=1.02×10﹣7 ， H2CO3Ki1=4.3×10﹣7Ki2=5.6×10﹣11 ． 說明SO32﹣水解程度小于CO32﹣ ， 濃度均為0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32﹣、CO32﹣、HSO3﹣、HCO3﹣濃度從大到小的順序為c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣），
所以答案是：c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）＞c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣）；（7）聯氨分子的電子式為 ，實驗室可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯氨，反應的化學方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O，
所以答案是：① ；②NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O．