Question

氯堿廠電解飽和食鹽水溶液制取NaOH的工藝流程示意圖如圖：

依據圖，完成下列填空：
（1）粗鹽中含有的較多的可溶性雜質（氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等）和

 

，請用適當的數字和符號填空
②2個氯分子

 

③粗鹽中含有的一種陽離子

 

④零價的氫元素

 

⑤硫酸鈉

 

（2）工業食鹽含有較多雜質，精制過程中加NaOH的作用是

 

．
（3）在電解過程中，發生反應的化學方程式為

 

，
電解后溶液的pH

 

．（填“升高”、“不變”、“降低”）
（4）粗鹽中硫酸鈉含量較高，必須添加鋇試劑除去硫酸根離子，該鋇試劑可以是

 

．
A．Ba（OH）₂    B．Ba（NO₃）₂   C．BaCl₂
（5）為了有效地除去氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉，加入試劑的合理順序為

 

．
A．先加入NaOH，后加入Na₂CO₃，再加入鋇試劑
B．先加入NaOH，后加入鋇試劑，再加入Na₂CO₃
C．先加入鋇試劑，后加入NaOH，再加入Na₂CO₃
D．先加入鋇試劑，后加入Na₂CO₃，再加入NaOH
（6）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過

 

（填寫操作名稱）、冷卻、過濾除去NaCl．
（7）用隔膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區和陰極區，防止Cl₂和NaOH反應，Cl₂和NaOH溶液充分接觸，產物是NaClO和氯化鈉和水，請寫出Cl₂和NaOH溶液反應的化學方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）可根據粗鹽的成分及有關化學式的意義和書寫要求進行解答．
（2）加入氫氧化鈉主要是除去鎂離子．
（3根據圖可看出電解氯化鈉溶液的生成物，結合質量守恒定律定律配平即可．根據生成物的性質分析溶液pH的變化．（4）除雜的要求一般所加試劑最好是不引進新的雜質離子．
（5）根據除去鈣離子用碳酸根離子進行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去進行分析．
（6）根據氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征進行分析．
（7）根據題中所給反應物和生成物，配平即可．

解答：解：（1）粗鹽來源于海水，還含有泥沙等不溶性雜質．一般數字寫在化學式前面表示個數，寫在右下角表示組成中原子的個數，寫在右上角表示離子的電荷，但正負號要寫在數字的右邊．
故答案為：①不溶性雜質；②2Cl₂ ③Na⁺ （Mg²⁺ Ca²⁺ ）；④H；⑤Na₂SO₄
（2）加入氫氧化鈉主要是除去氯化鎂，發生的反應為：MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl
故答案為：除去氯化鎂（鎂離子）．
（3）由圖可看出電解氯化鈉溶液的生成物有氯氣、氫氣和氫氧化鈉，配平方程式為2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂ ↑因為有強堿氫氧化鈉生成，所以電解后溶液的pH升高．
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂ ↑；升高．
（4）如選用B選項的Ba（NO₃）₂，會引入硝酸根，很難除去，所以B選項不正確．
故選AC．
（5）根據除去鈣離子用碳酸根離子進行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去，加入加入Na₂CO₃的順序必須在加入鋇離子的后面即可，分析四個選項可知BCD三個都符合題意．
故答案為：BCD．
（6）因為氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大，所以可以采用蒸發溶劑法結晶，除去氫氧化鈉中的氯化鈉．
故填：蒸發．
（7）題中給出了反應物為Cl₂和NaOH，產物是NaClO和氯化鈉和水，根據質量守恒定律配平即可．
故答案為：2NaOH+Cl₂ ═NaClO+NaCl+H₂O．

點評：本題是一道綜合性試題，涉及知識點比較多，要求學生有完整的知識結構和分析問題的能力．