Question

氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如右圖所示。

⑴溶液A的溶質(zhì)是             。

⑵電解飽和食鹽水的離子方程式是                  。

⑶電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3。用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用：     。

⑷電解所用的鹽水需精制，去除有影響的Ca^2＋、Mg^2＋、NH₄^＋、SO₄^2－[c(SO₄^2－)>c(Ca^2＋)]。精制流程如下（淡鹽水和溶液A來自電解池）：

①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是               。

②過程I中將NH₄^＋轉(zhuǎn)化為N₂的離子方程式是                       。

③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小。過程II中除去的離子有                 。

④經(jīng)過程III處理，要求鹽水c中剩余Na₂SO₃的含量小于5mg/L。若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L，則處理10m³鹽水b，至多添加10% Na₂SO₃溶液           kg（溶液體積變化忽略不計）。

Answer 1

⑴NaOH   ⑵2Cl^－+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2OH^―  ⑶Cl₂與水反應：Cl₂+H₂OHCl+HClO，增大HCl的濃度使平衡逆向移動。減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出  ⑷①Mg(OH)₂  ②2NH₄^＋+3Cl₂+8OH^―N₂↑+6Cl^－+8H₂O  ③SO₄^2－、Ca^2＋  ④1.76

解析：電解飽和食鹽水時，陰極產(chǎn)物為NaOH和H₂，陽極產(chǎn)物是Cl₂，反應的離子方程式是2Cl^－+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2OH^―，據(jù)此可以確定溶液A的溶質(zhì)是NaOH；電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3的作用是促使化學平衡Cl₂+H₂OHCl+HClO向左移動，減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出；根據(jù)粗鹽水和淡鹽水的化學成分，代入題給精制鹽水的流程進行分析，可知過程I是將Mg^2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)₂沉淀除去，即鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是Mg(OH)₂；將NH₄^＋轉(zhuǎn)化為N₂的氧化劑是Cl₂，對應的離子方程式是2NH₄^＋+3Cl₂+8OH^―N₂↑+6Cl^－+8H₂O；過程II是利用沉淀溶解平衡原理，將溶液中的Ca^2＋和SO₄^2－分別轉(zhuǎn)化為CaCO₃和BaSO₄沉淀除去；NaClO與Na₂SO₃溶液反應的化學方程式為：NaClO+Na₂SO₃NaCl+Na₂SO₄，若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L，則處理10m³鹽水b時至少需要10% Na₂SO₃溶液，若鹽水c中剩余Na₂SO₃的含量為5mg/L，則還需添加10% Na₂SO₃溶液50g÷10%=0.5kg，因此至多添加10% Na₂SO₃溶液的質(zhì)量為1.26kg+0.5kg=1.76kg。