Question

亚氯酸钠（NaClO2）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

 

已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O ;

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

（1）吸收塔内发生反应的离子方程式为?????????????????????????????????????? 。该工艺流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂，它们都能和浓盐酸反应制取Cl2。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2，当生成5 mol Cl2时，通过还原反应制得氯气的质量为??? g。

（2）从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是??????????????? （填写序号）。

a蒸馏；b灼烧；c过滤；d冷却结晶；e蒸发

（3）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO2）漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO2。

下表是 25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数：

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常温下，物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为????? （用化学式表示）；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：?? （填“前者大”“相等”或“后者大”）。

②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是??????????????? ；当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10-5mol·L-1）此时体系中的S2-的浓度为???????????????? 。

 

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】

试题分析：（1）根据题给化学工艺流程图知，吸收塔内为ClO2、氢氧化钠和过氧化氢反应生成NaClO2、氧气和水，离子方程式为2ClO2 + H2O2 + 2OH－ = 2ClO22—+ O2+ 2H2O；若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2，二氧化氯是氧化剂，发生还原反应，浓盐酸是还原剂，发生氧化反应，根据电子守恒可知4n（ClO2）=n（HCl），还原产物与氧化产物物质的量之比为1：4，故还原反应生成的氯气为1mol，质量为71g；（2）从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，答案为edc；（3）①根据题给电离平衡常数可知酸性强弱顺序为：HClO2＞HF＞HCN＞HS-，根据盐类水解规律：酸性越弱，对应钠盐中酸根离子水解程度越大，物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为Na2S＞NaCN＞NaF＞NaClO2；由于酸性：根据二者的水解方程式判断，体积

相等，物质的量浓度相同的NaF、NaCN溶液中阴离子总数相等；由于酸性：HF＞HCN，则碱性：NaCN＞NaF，NaCN溶液中氢氧根浓度大于NaF溶液中氢氧根浓度，NaCN溶液氢离子浓度较小，而两溶液中钠离子浓度相等，则溶液中阳离子总数：NaCN＜NaF；溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：前者大；②根据阴阳离子个数比相同的难溶物，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS，Fe2+最后沉淀，沉淀完全时该浓度为10-5mol?L-1，此时的S2-的浓度为6．3×10-18/10?5=6.3×10-13mol/L。

考点：以亚氯酸钠制备的工艺流程为载体，考查离子方程式的书写、氧化还原反应计算、物质分离提纯、盐类水解、沉淀溶解平衡。