Question

海水是豐富的資源寶庫，從海水中提取元素是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。
（1）粗鹽精制就是除去其中的Ca²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-及泥沙等雜質(zhì)，需加入的試劑有：①Na₂CO₃溶液 ②HCl（鹽酸） ③Ba（OH）₂溶液，這三種試劑的添加順序是_________（填序號）。
（2）用氯氣進(jìn)行“海水提溴”中制取溴單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為：__________。
（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行以下電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

①當(dāng)開關(guān)K與a連接時(shí)，兩極均有氣泡產(chǎn)生，則陰極為_______極。
②一段時(shí)間后，使開關(guān)K與a斷開、與b連接時(shí)，虛線框內(nèi)的裝置可稱為__________。請寫出此時(shí)Fe電極上的電極反應(yīng)式_________________。
（4）某公廠向盛有CaSO₄懸濁液的反應(yīng)池中通入氨氣欲制取氮肥（NH₄）₂SO₄，效果不好。再通入CO₂，則逐漸產(chǎn)生大量（NH₄）₂SO₄。請分析其原因。

Answer 1

（1）③①②（2分）  
（2）Cl₂＋2Br^－=2Cl^－＋Br₂（2分）
（3）①Fe（或鐵）（2分） 
②原電池（2分），F(xiàn)e－2e^－＋2OH^－= Fe(OH)₂↓（3分）
（4）CO₂溶于氨水產(chǎn)生大量CO₃^2-：CO₂+2NH₃·H₂O =（NH₄）₂CO₃+ H₂O（1分） ，CO₃^2-與硫酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生溶度積常數(shù)更小的碳酸鈣沉淀：CaSO₄（s）＋CO₃^2-（aq）= CaCO₃（s）＋SO₄^2-（aq）（2分），使硫酸鈣的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動（3分），從而產(chǎn)生大量（NH₄） ₂SO₄。（共3分）

試題分析：（1）Na₂CO₃既除去Ca²⁺，還除去過量的Ba（OH）₂，過量的Na₂CO₃由鹽酸除掉，所以順序?yàn)椋孩邰佗凇?br />（3）①因?yàn)閮呻姌O均有氣泡產(chǎn)生，F(xiàn)e電極只能作陰極；
②開關(guān)K與a斷開、與b連接時(shí)，形成原電池。
（4）分析、對比Ksp可以看出CaCO₃更難溶，所以通入CO₂與氨水生成（NH4）₂CO₃，CO₃²?使CaSO₄轉(zhuǎn)化為（NH₄） ₂SO₄。