Question

在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中，亚氯酸钠(NaClO₂)发挥着重要的作用。下图是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；

    ②常温下，Ksp(FeS)=6．3×10^-18；Ksp(CuS)=6．3×10^-28；Ksp(PbS)=2．4 ×10^-28

（1）反应I中发生反应的离子方程式为       。

（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．蒸发浓缩   c．过滤   d．冷却结晶    e．灼烧

（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	H2CO3	H2S
Ka／mol·L^-1	1×10^-2	6.3×10^-4	K1=4.30×10^-7 K2=5.60×10^-11	K1=9.1×10^-8 K2=l.1×10^-12

 ①常温下，物质的量浓度相等的NaClO₂、NaF、NaHCO₃、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、NaClO₂两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        ；常温下，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S^2-的浓度为           。

（4）Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式          ，若生成气体a的体积为1．12L(标准状况)，则转移电子的物质的量为    。

Answer

（1）2ClO3-＋2H+＋SO32-=2ClO2↑＋SO42-＋H2O

（2）bdc

（3）①Na2S>NaHCO3>NaF>NaClO2；后者大②CuS；6.3×10-13mol/L

（4）4OH--4e-=2H2O+O2↑   0.2mol

【解析】亚硫酸钠、氯酸钠和硫酸反应生成了二氧化氯气体，氯酸钠做氧化剂，亚硫酸钠做还原剂，再结合离子方程式的电荷守恒可得离子方程式；

（2）从溶液中得到晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；

（3）①比较四种盐溶液的pH可转化为比较阴离子结合氢离子后生成的产物的电离程度，电离程度越小，对应阴离子的水解程度越大，即HClO2、HF、H2CO3、HS-的电离常数，电离常数越小，对应阴离子的水解程度越大，对应盐溶液的水解程度越大，pH越大。

②根据电荷守恒可得阴阳离子的总数等于阳离子总数的2倍，阳离子的总数等于钠离子的总数加氢离子的总数，钠离子总数相等，水解能力弱的溶液碱性弱，氢离子的浓度小，HClO2电离常数小，ClO2-的水解能力弱，氢离子的浓度小，故阳离子的总数小。②组成相似，ksp小的先析出，故先析出CuS；最后生成的为FeS，根据FeS的Ksp和亚铁离子的浓度为10-5mol/L，即可算出硫离子的浓度；（4）根据图示生成a气体的同时还能生成硫酸溶液，故氢氧根离子放电生成氧气，生成1mol氧气时转移4mol电子，故生成1.12L（标准状况）即0.05mol时转移0.2mol电子。