Question

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

（1）在電解過程中，與電源負(fù)極相連的電極上的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，若檢驗(yàn)與電源正極相連的電極上的氣體產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)室中通常選用的化學(xué)試劑是淀粉、碘化鉀．
（2）工業(yè)食鹽中含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，該鋇試劑可以是ac（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?yàn)閎c（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，是電解飽和食鹽水，與電源負(fù)極相連的電極上的電極反應(yīng)是溶液中氫離子得到電子生成氫氣的反應(yīng)，與電源正極相連的電極上的氣體產(chǎn)物為溶液中氯離子失電子生成的氯氣，可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣的存在；
（2）工業(yè)食鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)為加入氫氧化鈉除去鎂離子，加入碳酸鈉除去鈣離子；
（3）除雜的要求一般所加試劑最好是不引進(jìn)新的雜質(zhì)離子．
（4）根據(jù)除去鈣離子用碳酸根離子進(jìn)行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進(jìn)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(jìn)行分析．
（5）根據(jù)氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征進(jìn)行分析，固體和液體分離用過濾操作；

解答 解：（1）在電解過程中，是電解飽和食鹽水，與電源負(fù)極相連的電極上的電極反應(yīng)是溶液中氫離子得到電子生成氫氣的反應(yīng)，與電源正極相連的電極上的氣體產(chǎn)物為溶液中氯離子失電子生成的氯氣，可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣的存在，需要的試劑為淀粉、碘化鉀；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑，淀粉、碘化鉀；
（2）工業(yè)食鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)為加入氫氧化鈉除去鎂離子，離子方程式為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；加入碳酸鈉除去鈣離子；
離子方程式為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（3）如選用b選項(xiàng)的Ba（NO₃）₂，會(huì)引入硝酸根，很難除去，所以b選項(xiàng)不正確．
故選ac，
故答案為：ac；
（4）根據(jù)除去鈣離子用碳酸根離子進(jìn)行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進(jìn)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，分析選項(xiàng)可知bc三符合題意．
故答案為：bc．
（5）因?yàn)槁然�鈉的溶解度隨溫度變化不大，所以可以采用蒸發(fā)溶劑法結(jié)晶，除去氫氧化鈉中的氯化鈉，分離固體和液體的實(shí)驗(yàn)操作為過濾，
故答案為：加熱蒸發(fā)，過濾．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合性試題，涉及知識(shí)點(diǎn)比較多，要求學(xué)生有完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)和分析問題的能力，題目難度中等．