Question

氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH溶液的工藝流程示意圖如下所示，完成下列填空：

（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極上電極反應(yīng)為   ，與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH   （選填“不變”、“升高”或“下降”）．

（2）工業(yè)食鹽含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為    ．

（3）如果粗鹽中SO₄^2﹣含量較高，必須添加鋇試劑除去SO₄^2﹣，該鋇試劑不能是b．

a．Ba（OH）₂                b．Ba（NO₃）₂              c．BaCl₂

（4）為了有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2﹣，加入試劑不合理的順序為   （選填a、b、c）

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

（5）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．

Answer 1

考點：  物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

專題：  實驗題．

分析：  （1）在電解過程中，與電源正極相連的電極發(fā)生：2Cl^﹣﹣2e^﹣=Cl₂↑，與電源負(fù)極相連的電極發(fā)生2H⁺+2e^﹣=H₂↑；

（2）精制過程就是將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去的過程，Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)與碳酸鈉、NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀；

（3）添加鋇試劑除去SO₄^2﹣，注意不能引入新的雜質(zhì)；

（4）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2﹣，應(yīng)注意碳酸鈉在鋇試劑之后；

（5）根據(jù)氫氧化鈉和氯化鈉的溶解度隨溫度的變化關(guān)系來確定實現(xiàn)氯化鈉和氫氧化鈉分離獲得氯化鈉的方法；

解答：  解：（1）電解飽和食鹽水的反應(yīng)：2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，與正極相連為陽極，生成氯氣，該電極反應(yīng)為2Cl^﹣﹣2e^﹣═Cl₂↑，與電源負(fù)極相連為陰極，生成氫氣和NaOH，生成堿，所以pH升高，

故答案為：2Cl^﹣﹣2e^﹣═Cl₂↑；升高；

（2）Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)與碳酸鈉、NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，離子反應(yīng)分別為Ca²⁺+CO₃^2﹣═CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^﹣═Mg（OH）₂↓，

故答案為：Ca²⁺+CO₃^2﹣═CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^﹣═Mg（OH）₂↓；

（3）添加鋇試劑除去SO₄^2﹣，注意不能引入新的雜質(zhì)，選Ba（NO₃）₂會引入雜質(zhì)硝酸根離子，所以該鋇試劑不能選用，

故答案為：b；

（4）SO₄^2﹣、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀，可再通過過濾除去，Na₂CO₃溶液能除去過量的BaCl₂溶液，鹽酸能除去過量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以應(yīng)先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入鹽酸，所以加入試劑不合理的順序為a，

故答案為：a；

（5）氫氧化鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，但是氯化鈉的溶解度受溫度的影響不大，所以氫氧化鈉和氯化鈉分離的方法是：通過加熱蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻、過濾除去NaCl，

故答案為：加熱蒸發(fā)；過濾；

點評：  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．