Question

某堿廠電解飽和食鹽水制取燒堿溶液的工藝流程如圖所示：

完成下列填空：
（1）寫出總的電解化學(xué)方程式

 

（2）寫出實(shí)驗(yàn)室制取陽(yáng)極氣體產(chǎn)物的離子方程式

 

（3）工業(yè)食鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)離子，精制過(guò)程中發(fā)生的離子方程式

 

；

 

（4）如果粗鹽中SO₄^2-含量較高，必須添加鋇試劑除去，該鋇試劑可以是

 

a．Ba（OH）₂溶液    b．Ba（NO₃）₂溶液    c．BaCl₂溶液
（5）為了有效地除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑的合理順序是

 

a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加鋇試劑
b．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na₂CO₃
c．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na₂CO₃
d．先加Na₂CO₃，后加NaOH，再加鋇試劑
（6）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過(guò)

 

、冷卻、

 

（填操作名稱）除去NaCl．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,工業(yè)制燒堿

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)圖可看出電解氯化鈉溶液的生成物，配平即可；
（2）電解飽和食鹽水，在陽(yáng)極上產(chǎn)生氯氣；實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳和濃鹽酸來(lái)制取氯氣；
（3）Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)離子可以分別用碳酸鈉、氫氧化鈉除去；
（4）除雜時(shí)不能向溶液中引進(jìn)雜質(zhì)離子；
（5）根據(jù)除去鈣離子用碳酸根離子進(jìn)行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進(jìn)行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過(guò)量的鋇離子需要用碳酸根離子除去進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征進(jìn)行解答．

解答： 解：（1）電解氯化鈉溶液的生成物有氫氧化鈉、氯氣以及氫氣，反應(yīng)原理為：2Cl^-+2H₂O

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）電解飽和食鹽水，在陽(yáng)極上產(chǎn)生氯氣，實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳和濃鹽酸來(lái)制取氯氣，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：2Cl^-+MnO₂+4H⁺

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：2Cl^-+MnO₂+4H⁺

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)離子可以分別用碳酸鈉、氫氧化鈉除去，精制過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Mg²⁺+OH^-=Mg （OH）₂↓，
故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；Mg²⁺+OH^-=Mg （OH）₂↓；
（4）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：ac；
（5）加入的鋇離子可以由碳酸鈉除去，故最后加碳酸鈉，鋇試劑與氫氧化鈉先后都可，故加入試劑的順序?yàn)橄燃覰aOH，后加鋇試劑，再加Na₂CO₃或先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na₂CO₃，
故答案為：bc；
（6）由氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征，脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過(guò)蒸發(fā)、冷卻、過(guò)濾除去NaCl；故答案為：加熱蒸發(fā)；過(guò)濾．

點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)考查了食鹽水的精制、電解池的電解原理及電極反應(yīng)離子方程式的書寫的知識(shí)，是一道綜合知識(shí)的考查，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，難度不大．