Question

亞氯酸鈉（NaClO₂）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是用過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：

已知：①NaClO₂的溶解度隨溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO₂·3H₂O ;
②K_sp(FeS)＝6．3×10^-18 ； K_sp(CuS)＝6．3×10^-36 ；K_sp(PbS)＝2．4×10^-28
（1）吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                      。該工藝流程中的NaClO₃、ClO₂、NaClO₂都是強(qiáng)氧化劑，它們都能和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl₂。若用二氧化氯和濃鹽酸制取Cl₂，當(dāng)生成5 mol Cl₂時(shí)，通過還原反應(yīng)制得氯氣的質(zhì)量為   g。
（2）從濾液中得到NaClO₂·3H₂O晶體的所需操作依次是               （填寫序號）。
a蒸餾；b灼燒；c過濾；d冷卻結(jié)晶；e蒸發(fā)
（3）印染工業(yè)常用亞氯酸鈉（NaClO₂）漂白織物，漂白織物時(shí)真正起作用的是HClO₂。
下表是 25℃時(shí)HClO₂及幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)：

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常溫下，物質(zhì)的量濃度相等的NaClO₂、NaF、NaCN、Na₂S四種溶液的pH由大到小的順序?yàn)?u>     （用化學(xué)式表示）；體積相等，物質(zhì)的量濃度相同的NaF、NaCN兩溶液中所含陰陽離子總數(shù)的大小關(guān)系為：  （填“前者大”“相等”或“后者大”）。
②Na₂S是常用的沉淀劑。某工業(yè)污水中含有等濃度的Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺離子，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是               ；當(dāng)最后一種離子沉淀完全時(shí)（該離子濃度為10^-5mol·L^-1）此時(shí)體系中的S^2-的濃度為                。

Answer 1

（1）2ClO₂ + H₂O₂ + 2OH^－ = 2ClO₂^2—+ O₂+ 2H₂O；  71 ；
（2）edc
（3）①Na₂S＞NaCN＞NaF＞NaClO₂； 前者大；  ② CuS； 6．3×10^-13mol/L

解析試題分析：（1）根據(jù)題給化學(xué)工藝流程圖知，吸收塔內(nèi)為ClO₂、氫氧化鈉和過氧化氫反應(yīng)生成NaClO₂、氧氣和水，離子方程式為2ClO₂ + H₂O₂ + 2OH^－ = 2ClO₂^2—+ O₂+ 2H₂O；若用二氧化氯和濃鹽酸制取Cl₂，二氧化氯是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，濃鹽酸是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知4n（ClO₂）=n（HCl），還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1：4，故還原反應(yīng)生成的氯氣為1mol，質(zhì)量為71g；（2）從濾液中得到NaClO₂·3H₂O晶體的所需操作依次蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，答案為edc；（3）①根據(jù)題給電離平衡常數(shù)可知酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐ClO₂＞HF＞HCN＞HS^-，根據(jù)鹽類水解規(guī)律：酸性越弱，對應(yīng)鈉鹽中酸根離子水解程度越大，物質(zhì)的量濃度相等的NaClO₂、NaF、NaCN、Na₂S四種溶液的pH由大到小的順序?yàn)镹a₂S＞NaCN＞NaF＞NaClO₂；由于酸性：根據(jù)二者的水解方程式判斷，體積
相等，物質(zhì)的量濃度相同的NaF、NaCN溶液中陰離子總數(shù)相等；由于酸性：HF＞HCN，則堿性：NaCN＞NaF，NaCN溶液中氫氧根濃度大于NaF溶液中氫氧根濃度，NaCN溶液氫離子濃度較小，而兩溶液中鈉離子濃度相等，則溶液中陽離子總數(shù)：NaCN＜NaF；溶液中所含陰陽離子總數(shù)的大小關(guān)系為：前者大；②根據(jù)陰陽離子個數(shù)比相同的難溶物，溶度積越小，溶解度越小，滴加硫化鈉，相應(yīng)陽離子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS，F(xiàn)e²⁺最后沉淀，沉淀完全時(shí)該濃度為10^-5mol?L^-1，此時(shí)的S^2-的濃度為6．3×10^-18/10^?5=6.3×10^-13mol/L。
考點(diǎn)：以亞氯酸鈉制備的工藝流程為載體，考查離子方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、物質(zhì)分離提純、鹽類水解、沉淀溶解平衡。