Question

9．氯元素可以形成HClO、HClO₂、HClO₃、HClO₄多種含氧酸．
（1）HClO₂中Cl元素的化合價是+3；已知常溫下HClO₂的電離常數(shù)K_a=1.0×10^-2，則1.0mol•L^-1NaClO₂溶液的pH 約為8．
（2）實驗室常用Ba（ClO₃）₂溶液稀硫酸反應制HClO₃溶液，其反應的化學方程式Ba（ClO₃）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HClO₃；將反應后溶液在減壓下濃縮可得到30%的HClO₃溶液，選擇減壓濃縮的可能原因是：防止HClO₃分解．
（3）KClO₃是焰火、照明彈等的主要成分．以NaCl溶液為電解質溶液，用下述裝置生產(chǎn)KClO₃：
①a電極的電極名稱是陽極；電解過程中產(chǎn)生ClO₃^-的電極反應式為：Cl^-+6OH^--6e^-=ClO₃^-+3H₂O；
②當電路上轉移0.6mol 電子時，交換膜右側電解質溶液質量減少10.8g．
③電解一段時間后，將電解液與KCl溶液混合即可反應析出KClO₃晶體，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、干燥即可獲得KClO₃晶體粗品．

Answer 1

分析 （1）化合物中正負化合價代數(shù)和為0，NaClO₂溶液中Kh=$\frac{Kw}{Ka}$；
（2）由反應物、生成物書寫化學反應，HClO₃不穩(wěn)定；
（3）由圖可知，OH^-向a移動，則a為陽極，c為電源的正極，陽極氯離子失去電子生成ClO₃^-；結合電子守恒計算溶液質量，結合溶解度差異分離出產(chǎn)品．

解答 解：（1）化合物中正負化合價代數(shù)和為0，HClO₂中Cl元素的化合價是0-1-（-2）×2=+3；已知常溫下HClO₂的電離常數(shù)K_a=1.0×10^-2，NaClO₂溶液中Kh=$\frac{Kw}{Ka}$，則1.0mol•L^-1NaClO₂溶液的c²（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-2}}$×1mol/L，c（OH^-）=10^-6mol/L，可知c（H⁺）=10^-8mol/L，pH 約為8，
故答案為：+3；8；
（2）Ba（ClO₃）₂溶液稀硫酸反應制HClO₃溶液，還生成硫酸鋇，其反應的化學方程式為Ba（ClO₃）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HClO₃；將反應后溶液在減壓下濃縮可得到30%的HClO₃溶液，選擇減壓濃縮的可能原因是防止HClO₃分解，
故答案為：Ba（ClO₃）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HClO₃；防止HClO₃分解；
（3）①由圖可知，OH^-向a移動，則a為陽極；電解過程中產(chǎn)生ClO₃^-的電極反應式為Cl^-+6OH^--6e^-=ClO₃^-+3H₂O，
故答案為：陽極；Cl^-+6OH^--6e^-=ClO₃^-+3H₂O；
②氫氧根離子移向左側，右側氫離子放電，則減少的質量為水的質量，當電路上轉移0.6mol 電子時，由H₂O～e^-～H⁺，交換膜右側電解質溶液質量減少0.6mol×18g/mol=10.8g，故答案為：10.8；
③電解一段時間后，將電解液與KCl溶液混合即可反應析出KClO₃晶體，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、干燥即可獲得KClO₃晶體粗品，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結晶．

點評 本題考查弱電解質的電離常數(shù)應用、電解原理制備物質的應用，為高頻考點，把握Kw、Ka、Kh的關系及電解原理等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．