Question

7．工業(yè)中的氯堿工業(yè)是離子交換膜法電解精制飽和食鹽水如下圖，離子交換膜只允許陽離子通過．
完成下列填空：
（4）粗食鹽的水溶液含有SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺．若要除去SO₄^2-，則需加的試列為BaCl₂或Ba（OH）₂．
（5）精制飽和食鹽水從圖中_位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中d位置流出（選填“a”、“”“b”、“c”或“d”）
（6）0.1mol/L的Na₂SO₃溶液中各離子濃度從人到小的順序為c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）．
（7）室溫下，0.1mol/L的NaClO溶液的pH大于 0.1mol/L的Na₂SO₃溶液的pH．（選填“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）硫酸鋇為沉淀；
（5）電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強于OH^-，陽極發(fā)生的方程式為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-═H₂↑；H₂、NaOH在陰極，NaOH溶液的出口為d，Cl₂在陽極，精制飽和食鹽水從陽極進入；
（6）Na₂SO₃屬于強堿弱酸鹽，亞硫酸根離子水解而使其溶液呈堿性，再結(jié)合電荷守恒判斷離子濃度大小；
（7）酸的電離常數(shù)越大，酸性越強，其鹽的水解程度越�。�

解答 解：（4）由于硫酸鋇為沉淀，故可以將SO₄^2-轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀而除去，由于不能引入新雜質(zhì)或引入的新雜質(zhì)在后續(xù)操作中可以除去，故應(yīng)加入BaCl₂或Ba（OH）₂，故答案為：BaCl₂或Ba（OH）₂；
（5）電解槽中陰極是氫離子放電生成氫氣，水電離平衡正向進行氫氧根離子濃度增大，生成氫氧化鈉溶液，NaOH溶液的出口為d；
Cl₂在陽極，依據(jù)裝置圖分析可知精制飽和食鹽水從陽極進入，即進口為a，
故答案為：a，d；
（6）Na₂SO₃屬于強堿弱酸鹽，SO₃^2-水解生成HSO₃^-、OH^-而使其溶液呈堿性，水解方程式為：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，鈉離子不水解，所以c（Na⁺）最大，水和亞硫酸根離子水解都生成OH^-，所以c（OH^-）＞c（HSO₃^-），c（H⁺） 最小，所以該溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
（7）酸的電離常數(shù)越大，酸性越強，其鹽的水解程度越小，由于HClO電離常數(shù)小于HSO₃^-的電離平衡常數(shù)，所以NaClO的水解程度較Na₂SO₃大，即濃度相同時NaClO溶液的pH大于Na₂SO₃ 溶液的pH，故答案為：大于．

點評 本題考查了粗鹽的提純以及氯堿工業(yè)和鹽溶液中的離子濃度大小比較、鹽類的水解規(guī)律，應(yīng)注意的是Na₂SO₃對應(yīng)的酸是HSO₃^-．注意掌握“越弱越水解”的規(guī)律的應(yīng)用．