Question

氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如圖：

依據(jù)如圖，完成下列填空：
（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極上發(fā)生的反應(yīng)為

 

．與電源負(fù)極相連的電極附近溶液c（OH^-）

 

 （填“不變”、“升高”或“下降”）
（2）如果粗鹽中SO₄^2-含量較高，必須添加鋇試劑除去SO₄^2-，該鋇試劑可以是

 

（填字母）．
a．Ba（OH）₂　　　b．Ba（NO₃）₂　　　c．BaCl₂
（3）為有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑的合理順序?yàn)?div id="g4mmv9j" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（填字母）．
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加鋇試劑，最后加鹽酸調(diào)pH至溶液呈中性
b．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na₂CO₃，最后加鹽酸調(diào)pH至溶液呈中性
c．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na₂CO₃，最后加鹽酸調(diào)pH至溶液呈中性
（4）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過

 

、冷卻、

 

（填寫操作名稱）除去NaCl．
（5）在隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl₂與NaOH反應(yīng)；采用無隔膜電解冷的食鹽水時(shí)，Cl₂與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H₂，相應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯堿工業(yè)

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）與電源正極相連的電極為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Cl--2e-=Cl2↑，與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H++2e-=H2↑
（2）除去硫酸根離子的同時(shí)不能引入新的離子，而氯離子和氫氧根離子溶液中本身就含有，據(jù)此分析；
（3）有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，應(yīng)注意碳酸鈉在鋇試劑之后．
（4）根據(jù)氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式．

解答： 解：（1）與電源正極相連的電極為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Cl^--2^_e-₌Cl₂↑，與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H⁺+2^_e-₌H₂↑，故溶液的pH變大，
故答案為：2Cl^--2^_e-₌Cl₂↑；變大；
（2）除去硫酸根離子的同時(shí)不能引入新的離子，而氯離子和氫氧根離子原溶液中本身就含有，故鋇試劑可以是Ba（OH）₂或BaCl₂，故答案為：a；c；
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應(yīng)注意碳酸鈉在鋇試劑之后，是為除去過量的鋇離子，顯然選項(xiàng)bc符合，故答案為：bc；
（4）因?yàn)槁然�鈉的溶解度隨著溫度變化不大，所以可以采用蒸發(fā)溶劑結(jié)晶的方法，然后過濾制得晶體，從而除去氫氧化鈉中的氯化鈉，故答案為：蒸發(fā)；過濾；
（5）若氯氣和氫氧化鈉充分接觸，產(chǎn)物僅是次氯酸鈉和氫氣，則發(fā)生的反應(yīng)為 NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑，故答案為：NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查粗鹽提純及電解原理，明確發(fā)生的離子反應(yīng)及電解反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，注意除雜不能引入新的雜質(zhì)及試劑的添加順序，題目難度中等