Question

【題目】制燒堿所用鹽水需兩次精制。

第一次精制主要是用沉淀法除去粗鹽水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等離子，過程如下：

Ⅰ．向粗鹽水中加入過量BaCl2溶液，過濾；

Ⅱ．向所得濾液中加入過量Na2CO3溶液，過濾；

Ⅲ．濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH，獲得一次精制鹽水。

已知：過程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如表：

完成下列填空：

CaSO4	Mg2(OH)2CO3	CaCO3	BaSO4	BaCO3
2.6×10-2	2.5×10-4	7.8×10-4	2.4×10-4	1.7×10-3

(1)過程Ⅰ除去的離子是_______________。

(2)檢測Fe3+是否除盡的方法是____________________。

(3)過程Ⅰ選用BaCl2而不選用CaCl2，請運(yùn)用表中數(shù)據(jù)解釋原因______________。

(4)除去Mg2+的離子方程式是________________。

(5)檢測Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除盡時(shí)，只需檢測Ba2+即可，原因是_____________。

第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+，流程示意如圖：

(6)過程Ⅳ除去的離子是__________________。

(7)過程VI中，在電解槽的陰極區(qū)生成NaOH，結(jié)合化學(xué)平衡原理解釋___________。

Answer 1

【答案】SO42- 取少量過程II后的濾液于試管中，滴加幾滴KSCN 溶液，若溶液不變紅，說明Fe 3+已除盡；反之沒除盡 BaSO4的溶解度比CaSO4的小，可將SO42-沉淀更完全 2Mg2++2CO32-+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑ 在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3中，BaCO3的溶解度最大，若Ba2+沉淀完全，則說明Mg2+和Ca2+也沉淀完全 NH4+、I- H+在陰極上得電子變成H2逸出，使H2OH++OH-的電離平衡向右移動，OH-在陰極區(qū)濃度增大，Na+向陰極區(qū)移動，最后NaOH在陰極區(qū)生成

【解析】

(1)根據(jù)鋇離子能夠與硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀進(jìn)行解答；

(2)根據(jù)Fe3+遇SCN-溶液會變?yōu)檠�紅色檢驗(yàn)鐵離子是否除盡；

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析BaSO4與CaSO4的溶解度大小，溶解度越小，沉淀越完全；

(4)Mg2+能夠與CO32-反應(yīng)生成Mg2(OH)2CO3沉淀，從而除去Mg2+雜質(zhì)，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；

(5)根據(jù)BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3的溶解度進(jìn)行分析；

第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+，精制鹽水先加次氯酸鈉，將NH4+氧化成氮?dú)猓�同時(shí)將I-氧化成I2，在鹽水a中再加入硫代硫酸鈉，將IO3-還原成I2，同時(shí)被氧化成硫酸根離子，除去溶液中的I2，得鹽水b，通過離子交換法除去Ca2+、Mg2+，得鹽水c再電解得氫氧化鈉溶液，

(6)次氯酸根離子具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化銨根離子和碘離子；

(7)根據(jù)電解原理及水的電離平衡H2OH++OH-進(jìn)行分析在電解槽的陰極區(qū)生成NaOH原理。

(1)向粗鹽水中加入過量BaCl2溶液，BaCl2電離產(chǎn)生Ba2+與溶液中的SO42-反應(yīng)生成BaSO4沉淀，通過過濾除去BaSO4，從而除去雜質(zhì)SO42-；

(2)檢測Fe3+是否除盡的方法為：取少量過程II后的濾液于試管中，滴加幾滴KSCN 溶液，若溶液不變紅，說明Fe3+已除盡，反之Fe3+未除盡；

(3)BaSO4的溶度積為2.4×10-4，CaSO4的溶度積為2.6×10-2，顯然CaSO4的溶度積大于BaSO4，即BaSO4的溶解度比CaSO4的小，所以加入BaCl2可將SO42-沉淀更完全；

(4)Mg2+能夠與CO32-反應(yīng)生成難溶物Mg2(OH)2CO3，反應(yīng)的離子方程式為：2Mg2++2CO32-+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑；

(5)根據(jù)步驟數(shù)據(jù)可知，在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3中，BaCO3的溶解度最大，若Ba2+沉淀完全，則說明Mg2+和Ca2+也沉淀完全；

(6)根據(jù)上述分析可知，過程Ⅳ加入NaClO，ClO-能夠氧化NH4+、I-，從而除去雜質(zhì)NH4+、I-；

(7)電解過程中，H+在陰極上得電子變成H2逸出，溶液中c(H+)降低，使H2OH++OH-的電離平衡正向移動，導(dǎo)致OH-在陰極區(qū)濃度增大，Na+向陰極區(qū)移動，最后NaOH在陰極區(qū)生成。