Question

【題目】NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工產(chǎn)品，均可應(yīng)用于造紙業(yè)。

（1）工業(yè)上可用氯化鈉為原料，通過電解的方法制得NaClO，工業(yè)上制取NaClO的離子反應(yīng)方程式為______________________________電解后的溶液PH____________7（填大于、小于、等于）；其原因是_________________________________________（用離子方程式表示）

（2）KAl(SO4)2溶液中質(zhì)子守恒等式為_______________________________________

（3）某小組同學(xué)用下圖所示裝置探究飽和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

①打開活塞向燒瓶中加入飽和KAl(SO4)2溶液，產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀。此時(shí)反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。

②將燒瓶中的混合液在陽光照射下，不久燒瓶中有黃綠色氣體產(chǎn)生，充分反應(yīng)后集氣瓶中收集到一種無色無味的氣體。寫出在光照射下混合液中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。

（4）若將分液漏斗中的KAl(SO4)2溶液換成硫酸亞鐵銨（一種復(fù)鹽:(NH4)2SO4·FeSO4）溶液,其他不變。打開分液漏斗活塞向燒瓶中滴入足量的硫酸亞鐵銨溶液。觀察到燒瓶中有紅褐色沉淀產(chǎn)生，但是沒有觀察到黃綠色氣體產(chǎn)生。此時(shí)燒瓶中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為______________________。

（5）取100mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液，向其中逐滴加入同濃度的KHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀，此時(shí)溶液的PH值為_______________（忽略兩溶液混合時(shí)的體積變化，混合后溶液的溫度為100℃，100℃時(shí)Kw=1x10-12)

Answer 1

【答案】Cl-+H2OClO-+H2↑ 大于 ClO-+H2OHClO+OH- c（H+）=c（OH-）+3c[Al(OH)3] 3ClO-+Al3++3H2O=3HClO+Al(OH)3↓ 4HClO2H2O+2Cl2↑+O2↑ 3ClO-+6Fe2++3H2O=2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl- 10.7

【解析】

（1）電解飽和食鹽水得到氯氣、氫氣、氫氧化鈉溶液，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉溶液，將兩個(gè)方程式相加即可；次氯酸鈉溶液水解顯堿性；ClO-+H2OHClO+OH-；

（2）溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁和氫離子，質(zhì)子守恒是水電離出的氫離子和氫氧根離子守恒；

（3）①燒瓶中加入飽和KAl(SO4)2溶液，次氯酸根離子水解顯堿性，鋁離子水解顯酸性，混合后水解相互促進(jìn)，產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀和次氯酸；②將燒瓶中的混合液在陽光照射下，黃綠色氣體為氯氣，無色無味的氣體為氧氣。依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒寫出化學(xué)方程式并配平；

（4）若將分液漏斗中的KAl(SO4)2溶液換成硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4FeSO4]溶液，硫酸亞鐵銨溶液和NaClO溶液反應(yīng)，亞鐵離子具有還原性，次氯酸根離子具有氧化性，在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞鐵離子被氧化為正三價(jià)鐵，以Fe(OH)3和Fe3+形式共同存在，所以可以觀察到燒瓶中有紅褐色沉淀產(chǎn)生，沒有觀察到黃綠色氣體產(chǎn)生，說明ClO-被還原為Cl-；

（5）Ba(OH)2溶液與KHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀，兩者的物質(zhì)的量之比為1：1，剩余氫氧根離子。計(jì)算出剩余的氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度，進(jìn)而計(jì)算溶液的PH。

（1）電解飽和食鹽水得到氯氣、氫氣、氫氧化鈉溶液，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉溶液；氯氣全部和氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉溶液和氫氣：Cl-+H2OClO-+H2↑；次氯酸鈉溶液水解顯堿性；ClO-+H2OHClO+OH-；

（2）溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁和氫離子，質(zhì)子守恒是水電離出的氫離子和氫氧根離子守恒，c（H+）=c（OH-）+3c[Al(OH)3]；

（3）①燒瓶中加入飽和KAl(SO4)2溶液，次氯酸根離子水解顯堿性，鋁離子水解顯酸性，混合后水解相互促進(jìn)，產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀和次氯酸：3ClO-+Al3++3H2O=3HClO+Al(OH)3↓；②將燒瓶中的混合液在陽光照射下，不久燒瓶中有黃綠色氣體產(chǎn)生為氯氣，充分反應(yīng)后集氣瓶中收集到一種無色無味的氣體為氧氣。依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒寫出化學(xué)方程式并配平：4HClO2H2O+2Cl2↑+O2↑；

（4）若將分液漏斗中的KAl(SO4)2溶液換成硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4FeSO4]溶液，其他不變．打開分液漏斗活塞向燒瓶中滴入足量的硫酸亞鐵銨溶液．觀察到燒瓶中有紅褐色沉淀產(chǎn)生，但是沒有觀察到黃綠色氣體產(chǎn)生，亞鐵離子具有還原性，次氯酸根離子具有氧化性，在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)：3ClO-+6Fe2++3H2O=2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-；

（5）取100mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液，向其中逐滴加入同濃度的KHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀，Ba(OH)2溶液與KHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀，需要同濃度溶液體積為100mL，反應(yīng)物質(zhì)的量之比為1：1，剩余氫氧根離子物質(zhì)的量為0.01mol，濃度c（OH-）=0.05mol/L；100℃時(shí)Kw=1x10-12，c（H+）=2×10-11mol/L；PH=-lg2×10-11mol/L=10.7。