Question

氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH溶液的工藝流程示意圖如下所示，完成下列填空：

（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極上電極反應為______，與電源負極相連的電極附近，溶液pH______（選填“不變”、“升高”或“下降”）．
（2）工業(yè)食鹽含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應的離子方程式為______．
（3）如果粗鹽中SO₄^2-含量較高，必須添加鋇試劑除去SO₄^2-，該鋇試劑不能是______．
a．Ba（OH）₂　　　　　　　　b．Ba（NO₃）₂　　　　　　　c．BaCl₂
（4）為了有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑不合理的順序為______（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______、冷卻、______（填寫操作名稱）除去NaCl．

Answer 1

解：（1）電解飽和食鹽水的反應：2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，與正極相連為陽極，生成氯氣，該電極反應為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，與電源負極相連為陰極，生成氫氣和NaOH，生成堿，所以pH升高，
故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；升高；
（2）Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)與碳酸鈉、NaOH反應轉(zhuǎn)化為沉淀，離子反應分別為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：b；
（4）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應生成沉淀，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，所以應先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入鹽酸，所以加入試劑不合理的順序為a，
故答案為：a；
（5）氫氧化鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，但是氯化鈉的溶解度受溫度的影響不大，所以氫氧化鈉和氯化鈉分離的方法是：通過加熱蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻、過濾除去NaCl，
故答案為：加熱蒸發(fā)；過濾；
分析：（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極發(fā)生：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，與電源負極相連的電極發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑；
（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-，應注意碳酸鈉在鋇試劑之后；
（5）根據(jù)氫氧化鈉和氯化鈉的溶解度隨溫度的變化關系來確定實現(xiàn)氯化鈉和氫氧化鈉分離獲得氯化鈉的方法；
點評：本題考查粗鹽提純及電解原理，明確發(fā)生的離子反應及電解反應是解答的關鍵，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．