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．如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離子通過．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pH0.1mol/LNa2SO3溶液的pH．（選填“大于”、“小于”或“等于”）
（6）濃度均為0.1mol/L的N2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32﹣、CO32﹣、HSO3﹣、HCO3﹣濃度從大到小的順序?yàn)?/span> ．
（7）聯(lián)氨（又稱肼，N2H4 ， 無色液體）是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料．回答下列問題： ①聯(lián)氨分子的電子式為 ．
②實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑
（2）防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氧化鈉反應(yīng)而使產(chǎn)品不純；防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氣反應(yīng)遇火反應(yīng)而引發(fā)安全事故
（3）a；d
（4）2KClO3+H2C2O4+2H2SO4═2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O
（5）＞
（6）c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）＞c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣）
（7）；NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
【解析】解：（1）電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿，反應(yīng)的離子方程式為：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑， 所以答案是：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑；（2）陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過，用石墨作電極電解飽和氯化鈉時(shí)，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣不能通過陽離子交換膜而進(jìn)入陰極，如果氯氣進(jìn)入陰極易和氫氣混合產(chǎn)生爆炸，且易和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉而導(dǎo)致制取的氫氧化鈉不純；
所以答案是：防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氧化鈉反應(yīng)而使產(chǎn)品不純；防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氣反應(yīng)遇火反應(yīng)而引發(fā)安全事故；（3）電解槽中陰極是氫離子放電生成氫氣，水電離平衡正向進(jìn)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(jìn)入，即進(jìn)口為a，
所以答案是：a；d；（4）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性條件下反應(yīng)生成ClO2、CO2和KHSO4 ， 反應(yīng)的方程式為：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4═2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O，
所以答案是：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4═2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O；（5）H2SO3 Ki1=1.54×10﹣2 ， Ki2=1.02×10﹣7 ， HClOKi1=2.95×10﹣8 ， 說明ClO﹣水解程度大于SO32﹣ ， 0.1mol/L NaClO溶液的pH大于0.1mol/L Na2SO3溶液的pH，所以答案是：＞；（6）依據(jù)電離平衡常數(shù)大小比較，H2SO3Ki1=1.54×10﹣2 Ki2=1.02×10﹣7 ， H2CO3Ki1=4.3×10﹣7Ki2=5.6×10﹣11 ． 說明SO32﹣水解程度小于CO32﹣ ， 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)閏（SO32﹣）＞c（CO32﹣）c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣），
所以答案是：c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）＞c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣）；（7）聯(lián)氨分子的電子式為 ，實(shí)驗(yàn)室可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O，
所以答案是：① ；②NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O．