Question

7．工业中的氯碱工业是离子交换膜法电解精制饱和食盐水如下图，离子交换膜只允许阳离子通过．
完成下列填空：
（4）粗食盐的水溶液含有SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺．若要除去SO₄^2-，则需加的试列为BaCl₂或Ba（OH）₂．
（5）精制饱和食盐水从图中_位置补充，氢氧化钠溶液从图中d位置流出（选填“a”、“”“b”、“c”或“d”）
（6）0.1mol/L的Na₂SO₃溶液中各离子浓度从人到小的顺序为c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）．
（7）室温下，0.1mol/L的NaClO溶液的pH大于 0.1mol/L的Na₂SO₃溶液的pH．（选填“大于”、“小于”或“等于”）（已知：H₂SO₃  K₁=1.54×10^-2  K₂=1.02×10^-7；HClO K=2.95×10^-8）

Answer 1

分析 （4）硫酸钡为沉淀；
（5）电解饱和食盐时阳极阴离子Cl^-、OH^-放电，Cl^-的放电能力强于OH^-，阳极发生的方程式为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，阴极：2H⁺+2e^-═H₂↑；H₂、NaOH在阴极，NaOH溶液的出口为d，Cl₂在阳极，精制饱和食盐水从阳极进入；
（6）Na₂SO₃属于强碱弱酸盐，亚硫酸根离子水解而使其溶液呈碱性，再结合电荷守恒判断离子浓度大小；
（7）酸的电离常数越大，酸性越强，其盐的水解程度越小．

解答 解：（4）由于硫酸钡为沉淀，故可以将SO₄^2-转化为BaSO4沉淀而除去，由于不能引入新杂质或引入的新杂质在后续操作中可以除去，故应加入BaCl₂或Ba（OH）₂，故答案为：BaCl₂或Ba（OH）₂；
（5）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d；
Cl₂在阳极，依据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳极进入，即进口为a，
故答案为：a，d；
（6）Na₂SO₃属于强碱弱酸盐，SO₃^2-水解生成HSO₃^-、OH^-而使其溶液呈碱性，水解方程式为：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，钠离子不水解，所以c（Na⁺）最大，水和亚硫酸根离子水解都生成OH^-，所以c（OH^-）＞c（HSO₃^-），c（H⁺） 最小，所以该溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
（7）酸的电离常数越大，酸性越强，其盐的水解程度越小，由于HClO电离常数小于HSO₃^-的电离平衡常数，所以NaClO的水解程度较Na₂SO₃大，即浓度相同时NaClO溶液的pH大于Na₂SO₃ 溶液的pH，故答案为：大于．

点评 本题考查了粗盐的提纯以及氯碱工业和盐溶液中的离子浓度大小比较、盐类的水解规律，应注意的是Na₂SO₃对应的酸是HSO₃^-．注意掌握“越弱越水解”的规律的应用．