Question

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

（1）在電解過(guò)程中，與電源正極相連的電極上電極反應(yīng)為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH升高（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(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓；Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓
（3）為了有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO${\;}_{4}^{2-}$，加入試劑的合理順序?yàn)閎c（不定項(xiàng)選擇，錯(cuò)選沒(méi)有分）
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
（4）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過(guò)加熱蒸發(fā)、冷卻、過(guò)濾（填寫(xiě)操作名稱(chēng)）除去NaCl．

Answer 1

分析 （1）電解氯化鈉溶液時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)陰極附近生成氫氧化鈉；
（2）鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過(guò)量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過(guò)量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會(huì)除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，雜質(zhì)離子都沉淀了，再進(jìn)行過(guò)濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子；
（3）粗鹽中含大量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，為有效除去這些離子，選NaOH除去鎂離子，碳酸鈉除去鈣離子、氯化鋇除去硫酸根離子，但碳酸鈉一定在氯化鋇之后，可除去過(guò)量的鋇離子；
（4）經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的電解，NaCl溶液濃度在下降，NaOH溶液濃度在上升．當(dāng)NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)變成10%，NaCl溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)變成16%時(shí)，停止電解，電解液加熱蒸發(fā)，由于NaOH的溶解度大于NaCl，通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻、結(jié)晶和過(guò)濾后可除去后經(jīng)過(guò)濾除去NaCl，獲得的NaCl可循環(huán)使用，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）電解食鹽水，與正極相連為陽(yáng)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）鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過(guò)量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過(guò)量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會(huì)除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，雜質(zhì)離子都沉淀了，再進(jìn)行過(guò)濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以Ca²⁺、Mg²⁺除雜過(guò)程中涉及的離子方程式為：Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓；Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓，故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓；Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；
（3）粗鹽中含大量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，為有效除去這些離子，選NaOH除去鎂離子，碳酸鈉除去鈣離子、氯化鋇除去硫酸根離子，但碳酸鈉一定在氯化鋇之后，可除去過(guò)量的鋇離子，bc均符合，故答案為：bc；
（4）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，則在溫度高的時(shí)候，生成氫氧化鈉晶體即可除去氯化鈉，所以氫氧化鈉和氯化鈉分離的方法是：蒸發(fā)濃縮、冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾；
故答案為：過(guò)濾．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用及海水資源利用等，為高頻考點(diǎn)，把握分離流程中的反應(yīng)及混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．