Question

【题目】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NaClO23H2O；
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5mol Cl2时，通过还原反应制得氯气的质量为g．
（2）从滤液中得到NaClO23H2O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 ． 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	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10﹣5molL﹣1），此时体系中的S2﹣的浓度为 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；71
（2）dc
（3）pH（Na2S）＞pH（NaCN）＞pH（NaF）＞pH（NaClO2）；前者大；CuS；6.3×10﹣13mol/L
【解析】解：（1.）根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO2 ， 所以一定有ClO2→NaClO2 ， 化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2 ， 反应中ClO2是氧化剂，发生还原反应，HCl是还原剂，发生氧化反应，根据电子转移守恒可知4n（ClO2）=n（HCl），故n（ClO2）：n（HCl）=1：4，故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5mol× =1mol，通过还原反应制得氯气的质量为1mol×71g/mol=71g， 所以答案是：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；71；
（2.）从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体，所以操作顺序为dc，所以答案是：dc；
（3.）①根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为：HClO2＞HF＞HCN＞HS﹣ ， 酸性越弱，对应钠盐中酸根离子水解程度越大，溶液的PH越大，故物质的量浓度相等各溶液pH关系为：pH（Na2S）＞pH（NaCN）＞pH（NaF）＞pH（NaClO2），
NaF、NaCN两溶液中钠离子浓度相同，由于阴离子都是﹣1价离子，1mol阴离子水解得到1mol氢氧根离子，阴离子的总浓度不变，两溶液中阴离子总浓度相同，溶液为碱性，pH（NaCN）＞pH（NaF），故NaCN溶液碱氢离子浓度较小，含有阴阳离子总数较小，即NaF溶液中阴阳离子总数较大，
所以答案是：pH（Na2S）＞pH（NaCN）＞pH（NaF）＞pH（NaClO2）；前者大；
②物质组成类型相同，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10﹣5molL﹣1 ， 此时的S2﹣的浓度为 mol/L=6.3×10﹣13mol/L，
所以答案是：CuS；6.3×10﹣13mol/L．