Question

化工中把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫氯堿工業(yè)，其生產(chǎn)流程如下：

除去食鹽水中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2—，應分別加入下列沉淀劑：①NaOH（aq）、
②Na₂CO₃(aq)、③BaCl₂（aq），加入沉淀劑的順序為                  （填序號）；加入鹽酸的作用為                                         。
（2）下圖為實驗室電解飽和食鹽水的實驗裝置。X、Y均為石墨電極，兩極周圍溶液均滴有幾滴酚酞試液。

①電解一段時間后，X電極及附近溶液能觀察到的現(xiàn)象是           ；
Y電極上的電極反應式為                          ，檢驗該極產(chǎn)生的氣體的方法是                                         。
②電解飽和食鹽水的離子方程式為                              ；若飽和食鹽水體積為200mL，且忽略電解過程中的體積變化及氣體溶解，當兩極共收集到氣體（共兩種）44.8mL（標準狀況）時，溶液的pH=          。

Answer 1

（1）①③②或③①②或③②① 除去過量的OH^—和CO₃^2—（或NaOH和Na₂CO₃）
（2）① X電極上有氣泡產(chǎn)生，附近溶液逐漸變紅色（各1分） 2Cl^——2e^—=Cl₂↑
用濕潤的淀粉KI試紙檢驗，若試紙變藍，證明該極產(chǎn)生Cl₂（合理答案均給分）
②2Cl^－＋2H₂OH₂↑＋Cl₂↑＋2OH^－    12

試題分析：（1）加入的Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂分別除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2—，為了除去干凈，試劑需加入過量，過量的Ba²⁺用后加入的Na₂CO₃，所以加入試劑的順序只需要將Na₂CO₃放在BaCl₂后面即可，后用鹽酸除去多余的Na₂CO₃和NaOH；（2）電解飽和食鹽水陰極反應為2H⁺+2e^—==H₂↑，陽極反應式為2Cl^——2e^—=Cl₂↑，總方程式為2Cl^－＋2H₂OH₂↑＋Cl₂↑＋2；
n(H₂)=n(Cl₂)=44.8÷22.4×10^-3÷2=10^-3mol，n(OH^－)=2n(H₂)=2×10^-3mol
c(OH^－)=2×10^-3÷0.2=10^-2，pH=12