Question

【題目】氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。完成下列填空：

（1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式 。

（2)離子交換膜的作用為 ： 、 。

（3)精制飽和食鹽水從圖 中________位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出。（選填“a”、“b”、“c”或“d”）

（4)KClO3可以和草酸（H2C2O4)、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2，還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（5)室溫下，0.1mol/LNaClO溶液的pH 0.1 mol/LNa2SO3溶液的pH。（選填“大于”、“小于”或“等于”）

（6)濃度均為0．1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-濃度從大到小的順序?yàn)?/span> 。

Answer 1

【答案】（1）2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑；（2）得到純度較高的氫氧化鈉溶液；避免氫氣和氯氣反應(yīng)；（3）a，d；（4）2KClO3＋2H2SO4＋H2C2O4=2ClO2↑＋2CO2↑＋2KHSO4＋2H2O；（5）大于；（6）c(SO32－)>c(CO32－)>c(HCO3－)>c(HSO3－)。

【解析】

試題分析：（1）電解飽和食鹽水得到氫氣、氯氣、氫氧化鈉，其離子反應(yīng)方程式為：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑；（2）因?yàn)槁葰夂蜌溲趸�鈉反應(yīng)，氫氣和氯氣反應(yīng)，因此交換膜的作用是：得到純度較高的氫氧化鈉溶液；避免氫氣和氯氣反應(yīng)；（3）根據(jù)裝置圖，陽(yáng)極區(qū)消耗Cl－，因此從a處補(bǔ)充NaCl溶液；陰極區(qū)產(chǎn)生NaOH，因此從d處流出氫氧化鈉溶液；（4）KClO3做氧化劑，Cl由＋5價(jià)→＋4價(jià)，H2C2O4中C由＋3價(jià)→＋4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降法進(jìn)行配平，2KClO3＋2H2SO4＋H2C2O4=2ClO2↑＋2CO2↑＋2KHSO4＋2H2O；（5）亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，碳酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，根據(jù)鹽類水解的規(guī)律，越弱越水解，ClO－水解程度大于SO32－，NaClO的pH大于Na2SO3；（6）碳酸的酸性弱于亞硫酸，CO32－的水解程度大于SO32－，但水解程度微弱，因此離子濃度大小順序是c(SO32－)>c(CO32－)>c(HCO3－)>c(HSO3－)。