Question

四川盛產(chǎn)井鹽，由井鹽提取的食鹽是日常生活必需品，也是重要的化工原料．
（1）某種粗鹽含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO

2- 4

等雜質(zhì)離子，實(shí)驗(yàn)室提純?cè)摯蛀}的流程如下：
粗鹽溶解

加入試劑

  

過濾

濾液 

適量鹽酸

 

蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干

純NaCl
提供的試劑有：a．飽和Na₂CO₃溶液  b．飽和K₂CO₃溶液  
c．NaOH溶液 e．Ba（NO₃）₂溶液 d．BaCL₂溶液
①欲除去粗鹽溶液中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO

2- 4

離子，所加試劑的順序依次為（填序號(hào)）

dca（或dac，或cda）

②蒸發(fā)時(shí)所用玻璃棒的作用是

攪拌，防止液體飛濺

，蒸發(fā)操作即將結(jié)束，當(dāng)

溶液中有大量晶體析出

時(shí)，停止加熱，熄滅酒精燈．
（2）食鹽是工業(yè)上生產(chǎn)氯氣和燒堿的重要原料．右圖是工業(yè)上電解飽和和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖（陽極用金屬鈦網(wǎng)制成，陰極由碳鋼網(wǎng)制成）．
①B處出口產(chǎn)生的物質(zhì)是

H₂

；G處進(jìn)口的物質(zhì)是

精制的飽和食鹽水

．電解總反應(yīng)的離子方程式為

2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

．
②如果開始就將直流電源的正負(fù)極與電極接反了，通電幾分鐘，在電極F附近可以觀察到的現(xiàn)象是

溶液中產(chǎn)生白色沉淀，隨后沉淀變?yōu)榛揖G色，甚至變?yōu)榧t褐色，碳鋼網(wǎng)電極被腐蝕

．
（3）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水（離子交換膜更換為攪拌器），可制取次氯酸鈉溶液作消毒液．實(shí)驗(yàn)室在常溫下電解飽和食鹽水v₁mL（密度為ρg/cm³），當(dāng)收集到v₂L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H₂時(shí)，理論上所得混合溶液中次氯酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算式為

V 2 22.4 ×74.5

ρV1- V 2 22.4 ×2

×100%

．

Answer 1

分析：（1）①把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀或氣體除去，除鈣離子用碳酸根，除鎂離子用氫氧根，除硫酸根用鋇離子．要注意除雜質(zhì)的順序，后加的試劑最好能把前面先加是過量試劑除掉；
②玻璃棒攪拌，當(dāng)溶液中有大量晶體析出時(shí)，停止加熱，熄滅酒精燈；
（2）①工業(yè)電解飽和食鹽水，依據(jù)圖裝置分析，鈉離子移向F極，說明F為陰極，E電極為陽極析出的是氯氣，F(xiàn)電極析出的是氫氣；
②將直流電源的正負(fù)極與電極接反，E極為陰極，F(xiàn)為陽極；
（3）每生成1mol氫氣生成1mol氯氣和2mol氫氧根離子，1mol氯氣和2mol氫氧根離子反應(yīng)生成1mol次氯酸鈉．

解答：解：（1）①除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)：Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-時(shí)，可以加入過量NaOH（去除鎂離子和鐵離子）：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，F(xiàn)e³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓；加入過量BaCl₂（去除硫酸根離子）：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；加入過量Na₂CO₃（去除鈣離子的多余的鋇離子）：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃，碳酸鈉必須加在氯化鋇之后，氫氧化鈉和氯化鋇可以顛倒加入的順序，故答案為：d c a（或d a c，或c d a）；
②玻璃棒攪拌使受熱均勻，防止液體飛濺，當(dāng)溶液中有大量晶體析出時(shí)，停止加熱，熄滅酒精燈，故答案為：攪拌，防止液體飛濺；溶液中有大量晶體析出；
（2）①工業(yè)電解飽和食鹽水，依據(jù)圖裝置分析，鈉離子移向F極，說明F為陰極，E電極為陽極析出的是氯氣，F(xiàn)電極析出的是氫氣，離子方程式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：H₂；精制的飽和食鹽水；2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
②E極為陰極，F(xiàn)為陽極，在陽極上活潑金屬失電子，鐵失電子生成二價(jià)鐵離子，在陰極上氫離子得電子生成氫氣，氫氧根濃度增大，生成氫氧化鐵，氫氧化鐵易被氧化，故答案為：溶液中產(chǎn)生白色沉淀，隨后沉淀變?yōu)榛揖G色，甚至變?yōu)榧t褐色，碳鋼網(wǎng)電極被腐蝕；
（3）根據(jù)方程式2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，可知每生成1mol氫氣生成1mol氯氣和2mol氫氧根離子，1mol氯氣和2mol氫氧根離子反應(yīng)生成1mol次氯酸鈉，生成次氯酸鈉的質(zhì)量為

V2

22.4

×74.5g，溶液的質(zhì)量為ρV1-

V 2

22.4

×2，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

V 2 22.4 ×74.5

ρV1- V 2 22.4 ×2

×100%，故答案為：

V 2 22.4 ×74.5

ρV1- V 2 22.4 ×2

×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查粗鹽提純和質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算等，明確有關(guān)的反應(yīng)是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．