Question

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

（1）在電解過程中，與電源負極相連的電極上的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，若檢驗與電源正極相連的電極上的氣體產(chǎn)物，實驗室中通常選用的化學(xué)試劑是濕潤的淀粉碘化鉀試紙
（2）工業(yè)食鹽含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；．
（3）如果粗鹽中SO₄^2-含量較高，必須添加鋇試劑除去SO₄^2-，該鋇試劑可以是a c．（選填a、b、c）．
a．Ba（OH）₂　     b．Ba（NO₃）₂　    c．BaCl₂
（4）為了有效地除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑的合理順序為bc（選填a、b、c）．
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
（5）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過加熱蒸發(fā)、冷卻、過濾（填寫操作名稱）除去NaCl．

Answer 1

分析 （1）在電解過程中，與電源負極相連的電極為陰極，是溶液中的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；與電源正極相連的電極為陽極，則氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，檢驗氯氣用濕潤的淀粉碘化鉀試紙；
（2）精制過程就是將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去的過程，Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)與碳酸鈉、NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀；
（3）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質(zhì)；
（4）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應(yīng)注意碳酸鈉在鋇試劑之后；
（5）根據(jù)氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征進行解答．

解答 解：（1）在電解過程中，與電源負極相連的電極為陰極，是溶液中的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑；與電源正極相連的電極為陽極，則氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，檢驗氯氣用濕潤的淀粉碘化鉀試紙；故答案為；2H⁺+2e^-=H₂↑；濕潤的淀粉碘化鉀試紙；
（2）Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)與碳酸鈉、NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，離子反應(yīng)分別為Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓，
故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；
（3）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質(zhì)，選Ba（NO₃）₂會引入雜質(zhì)硝酸根離子，所以該鋇試劑不能選用，
故答案為：ac；
（4）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀，可再通過過濾除去，Na₂CO₃溶液能除去過量的BaCl₂溶液，鹽酸能除去過量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以應(yīng)BaCl₂溶液再Na₂CO₃溶液之前加即可，所以加入試劑順序為bc，故答案為：bc；
（5）由氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征，脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過蒸發(fā)、冷卻、過濾除去NaCl；故答案為：加熱蒸發(fā)；過濾．

點評 本題考查粗鹽提純及電解原理，明確發(fā)生的離子反應(yīng)及電解反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，注意除雜不能引入新的雜質(zhì)及試劑的添加順序，題目難度中等．