氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品．下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过．完成下列填

Question

氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品．下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过．
完成下列填空：

（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式．___
（2）离子交换膜的作用为：___、___．
（3）精制饱和食盐水从图中___位置补充，氢氧化钠溶液从图中___位置流出．（选填“a”、“b”、“c”或“d”）
（4）KClO₃可以和草酸（H₂C₂O₄）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO₂，还生成CO₂和KHSO₄等物质．
写出该反应的化学方程式___
（5）室温下，0.1mol/L NaClO溶液的pH___0.1mol/L Na₂SO₃溶液的pH．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
浓度均为0.1mol/L的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，SO₃^2-、CO₃^2-、HSO₃^-、HCO₃^-浓度从大到小的顺序为___．
已知：H₂SO₃K_i1=1.54×10^-2 K_i2=1.02×10^-7
HClOK_i1=2.95×10^-8
H₂CO₃K_i1=4.3×10^-7K_i2=5.6×10^-11．

Answer 1

（1）电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱，反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O(通电.)/()2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O(通电.)/()2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）阳离子交换膜只能阳离子通过，阴离子和气体不能通过，用石墨作电极电解饱和氯化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极，如果氯气进入阴极易和氢气混合产生爆炸，且易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯；
故答案为：防止阳极生成的氯气与阴极生成的氢氧化钠反应而使产品不纯；防止阳极生成的氯气与阴极生成的氢气反应遇火反应而引发安全事故；
（3）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d；
Cl₂在阳极，依据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳极进入，即进口为a，
故答案为：a，d；
（4）KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在酸性条件下反应生成ClO₂、CO₂和KHSO₄，反应的方程式为：2KClO₃+H₂C₂O₄+2H₂SO₄═2ClO₂↑+2CO₂↑+2KHSO₄+2H₂O，
故答案为：2KClO₃+H₂C₂O₄+2H₂SO₄═2ClO₂↑+2CO₂↑+2KHSO₄+2H₂O；
（5）H₂SO₃ K_i1=1.54×10^-2，K_i2=1.02×10^-7，HClOK_i1=2.95×10^-8 ，说明ClO^-水解程度大于SO₃^2-，0.1mol/L NaClO溶液的pH大于0.1mol/L Na₂SO₃溶液的pH，依据电离平衡常数大小比较，H₂SO₃K_i1=1.54×10^-2 K_i2=1.02×10^-7，H₂CO₃K_i1=4.3×10^-7K_i2=5.6×10^-11．说明SO₃^2-水解程度小于CO₃^2-，浓度均为0.1mol/L的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，SO₃^2-、CO₃^2-、HSO₃^-、HCO₃^-浓度从大到小的顺序为c（SO₃^2-）>c（CO₃^2-）c（HCO₃^-）>c（HSO₃^-），
故答案为：>，c（SO₃^2-）>c（CO₃^2-）c（HCO₃^-）>c（HSO₃^-）．