Question

以食鹽為原料進(jìn)行生產(chǎn)并綜合利用的某些過程如下圖所示。

（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-離子，加入下列沉淀劑的順序是（填序號）_____。
A．Na₂CO₃          B．NaOH          C．BaCl₂
（2）將濾液的pH調(diào)至酸性除去的離子是________。
（3）下圖表示電解飽和NaCl溶液的裝置，X、Y是石墨棒。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，在兩邊同時(shí)各滴入幾滴酚酞溶液，請回答以下問題：X極上的電極反應(yīng)式是________，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是________，電解NaCl溶液的離子方程式是_________。

（4）若向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過量生石灰，則可獲得一種可以循環(huán)使用的氣體，其化學(xué)式是________。

Answer 1

（1）C、B、A（或B、C、A）；（2）CO₃^2-和OH^-；（3）2H⁺+2e^-=H₂↑有無色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅；2Cl^－＋2H₂OCl₂↑＋H₂↑＋2OH^－（4）NH₃

試題分析：（1）首先向溶液中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)：Mg²⁺+2OH^-=Mg(OH)₂↓除去Mg²⁺；,然后向溶液中加入BaCl₂溶液發(fā)生反應(yīng)：Ba²⁺+SO₄^2-= BaSO₄↓，除去SO₄^2-；最后加入Na₂CO₃ ，發(fā)生反應(yīng)Ca²⁺+ CO₃^2-= CaCO₃↓，Ba²⁺+CO₃^2-= BaCO₃↓，將原來溶液中的Ca²⁺及過量的沉淀試劑的Ba²⁺沉淀除去。加入下列沉淀劑的順序是B、C、A。也可以是首先向溶液中加入BaCl₂溶液發(fā)生反應(yīng)：Ba²⁺+SO₄^2-= BaSO₄↓，除去SO₄^2-；然后向溶液中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)：Mg²⁺+2OH^-=Mg(OH)₂↓除去Mg²⁺；,最后加入Na₂CO₃發(fā)生反應(yīng)Ca²⁺+CO₃^2-= CaCO₃↓，Ba²⁺+CO₃^2-= BaCO₃↓，將原來溶液中的Ca²⁺及過量的沉淀試劑的Ba²⁺沉淀除去。加入下列沉淀劑的順序是C、B、A。
（2）過濾后溶液中含有過量的NaOH、Na₂CO₃。這時(shí)向溶液中加入鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：H⁺+ OH^－= H₂O； CO₃^2－+2H⁺=CO₂↑+H₂O；因此將濾液的pH調(diào)至酸性除去的離子是CO₃^2-和OH^-。
（3）在電極食鹽水的裝置中，與電源正極相連的Y電極為陽極，由于陰離子Cl^-、OH^-的放電能力Cl^-＞OH^-。所以在電極Y上發(fā)生的反應(yīng)為：2Cl^—--2e-=Cl₂↑; 與電源負(fù)極相連的X電極為陰極，由于陽離子H⁺、Na⁺的放電能力H⁺＞Na⁺。所以在電極X上發(fā)生的反應(yīng)為：2H⁺+2e-=H₂↑;由于H⁺不斷放電消耗，破壞了附近的水的電離平衡，水會繼續(xù)電離直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)，最終導(dǎo)致附近的溶液中C(OH^－)＞C(H⁺),因此滴入幾滴酚酞溶液后，在X電極附近溶液變?yōu)榧t色。電解NaCl溶液的離子方程式是2Cl^－＋2H₂OCl₂↑＋H₂↑＋2OH^－。
（4）發(fā)生反應(yīng)后的母液中含有大量的NH₄Cl,若向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過量生石灰，會發(fā)生反應(yīng)CaO+ H₂O= Ca(OH)₂，Ca(OH)₂+2NH₄ClCaCl₂+2NH₃↑+ 2H₂O。其中可以循環(huán)使用的氣體是NH₃。