Question

【題目】工業(yè)上通過(guò)電解精制飽和食鹽水來(lái)制備N(xiāo)aOH、H2、Cl2，再合成鹽酸。完成下列填空：

(1)粗鹽提純：為除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42—。向粗鹽溶液中依次加入稍過(guò)量的NaOH溶液、______，過(guò)濾后，再向?yàn)V液中加入適量__________，再蒸發(fā)。

(2)電解飽和食鹽水：25℃，電解10L飽和食鹽水，若陰極收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L_______（填氣體化學(xué)式），則溶液pH=_______（設(shè)溶液體積、溫度不變、忽略生成物間的反應(yīng)）。

(3)工業(yè)制鹽酸：利用Cl2和H2化合，所得產(chǎn)物再溶于水的方法制得鹽酸，生產(chǎn)流程如下：

為確保Cl2完全反應(yīng)，合成塔中n(H2)略大于n(Cl2)。寫(xiě)出一條Cl2必須反應(yīng)完全的理由：______。

(4)鹽酸濃度測(cè)定：可用滴定法，用鹽酸滴定已知質(zhì)量Na2CO3的溶液。過(guò)程如下：準(zhǔn)確稱(chēng)量一定質(zhì)量的Na2CO3固體于錐形瓶中，加蒸餾水使其溶解，滴加指示劑X，用待測(cè)鹽酸滴定，接近終點(diǎn)時(shí)，加熱錐形瓶，煮沸液體2min，冷卻至室溫，繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，記錄消耗鹽酸的體積。重復(fù)上述過(guò)程三次，計(jì)算鹽酸濃度。

已知：指示劑X的變色范圍是5.0~5.2； 25℃，飽和CO2水溶液pH≈4。

①本測(cè)定用的儀器有錐形瓶、燒杯、玻璃棒、____________________________________。

②本測(cè)定的反應(yīng)原理是________________________________（用化學(xué)方程式表示）。

③接近終點(diǎn)時(shí)煮沸反應(yīng)混合物的目的是_______________________________。

④盛放Na2CO3固體的錐形瓶不干燥，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是_________（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

Answer 1

【答案】， 鹽酸 H2 13 氯氣有毒，尾氣處理會(huì)增加成本 酸式滴定管、電子天 除去溶液中的二氧化碳，避免影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果 無(wú)影響

【解析】

(1)粗鹽提純時(shí)，用過(guò)量的氯化鋇除去硫酸根離子，用過(guò)量的碳酸鈉去除去鈣離子，用過(guò)量的NaOH溶液除去鎂離子，在除雜時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，所以若先加稍過(guò)量的NaOH溶液，則后加過(guò)量的氯化鋇除去硫酸根離子，接著加碳酸鈉去除去鈣離子和過(guò)量的鋇離子，過(guò)濾，最后加鹽酸來(lái)除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉；

(2)陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，總方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，結(jié)合方程式計(jì)算；

(3)氯氣有毒，污染環(huán)境，應(yīng)盡量完全反應(yīng)；

(4)實(shí)驗(yàn)涉及藥品的稱(chēng)量、溶解、滴定等操作；

(5)涉及反應(yīng)為碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)，指示劑X的變色范圍是5.0-5.2，應(yīng)生成二氧化碳和氯化鈉；

(6)接近終點(diǎn)時(shí)煮沸反應(yīng)混合物，可除去溶液中的二氧化碳；

(7)盛放Na2 CO3固體的錐形瓶不干燥，對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響。

(1)粗鹽提純時(shí)，若先加稍過(guò)量的NaOH溶液，則后加過(guò)量的氯化鋇除去硫酸根離子，接著加碳酸鈉去除去鈣離子和過(guò)量的鋇離子，最后加鹽酸來(lái)除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉，則依次加入稍過(guò)量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，過(guò)濾后，再向?yàn)V液中加入適量鹽酸，再蒸發(fā)，故答案為：BaCl2溶液，Na2CO3溶液；鹽酸；

(2)陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，總方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成11.2L氫氣，氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol，電解生成1molNaOH，NaOH溶液濃度為1mol/10L=0.1mol/L，pH=13，故答案為：H2；13；

(3)氯氣有毒，污染環(huán)境，為避免污染環(huán)境，必須用氫氧化鈉溶液處理，為避免增大成本，減少用氫氧化鈉溶液處理處理的環(huán)節(jié)，可以用過(guò)量H2使Cl2完全反應(yīng)，故答案為：氯氣有毒，尾氣處理會(huì)增加成本；

(4)實(shí)驗(yàn)涉及藥品的稱(chēng)量、溶解、滴定等操作，則需要的儀器除錐形瓶、燒杯、玻璃棒之外，還需要酸式滴定管、電子天平，故答案為：酸式滴定管、電子天平；

(5)飽和二氧化碳水溶液的pH為4，指示劑X的變色范圍是5.0-5.2，則碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)應(yīng)生成二氧化碳和氯化鈉，反應(yīng)的方程式為Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，故答案為：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；

(6)接近終點(diǎn)時(shí)煮沸反應(yīng)混合物，可除去溶液中的二氧化碳，避免影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果，故答案為：除去溶液中的二氧化碳，避免影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果；

(7)盛放Na2CO3固體的錐形瓶不干燥，因溶質(zhì)的物質(zhì)的量沒(méi)有變化，對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響，故答案為：無(wú)影響。