Question

12．氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：

依照如圖，完成下列填空：
（1）寫出通電條件下電解飽和食鹽水的化學方程式2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）為有效除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO${\;}_{4}^{2-}$雜質，精制過程中加入試劑的合理順序為BC
A．NaOH溶液，Na₂CO₃溶液，鋇試劑，鹽酸
B、NaOH溶液，鋇試劑，Na₂CO₃溶液、鹽酸
C．鋇試劑，NaOH溶液，Na₂CO₃溶液、鹽酸
（3）鋇試劑可以是AC
A．Ba（OH）₂
B．Ba（NO₃）₂
C．BaCl₂
（4）為了保證雜質能夠完全除去，除去試劑均稍過量，判斷鋇試劑已經過量的方法是靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，如無沉淀產生，證明鋇試劑已過量
（5）請寫出精制過程中加入適量鹽酸時發(fā)生反應的離子方程式H⁺+OH^-=H₂O；CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O
（6）下表是NaOH、NaCl在不同溫度下的溶解度（單位：g/100g水）

溫度（℃）	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	70℃	80℃	90℃	100℃
NaOH	42	51	109	119	129	145	174	299	314	329	347
NaCl	35.7	35.8	36	36.3	36.6	37	37.3	37.8	38.4	39	39.8

由此可知：
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（填寫操作名稱），除去NaCl₂該工業(yè)流程中循環(huán)中可循環(huán)利用的物質是NaCl．

Answer 1

分析 （1）電解氯化鈉溶液總反應的化學方程式為：2NaCl+2H₂O  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應注意碳酸鈉在鋇試劑之后；
（3）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質；
（4）判斷鋇試劑已經過量的方法是靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，如無沉淀產生，證明鋇試劑已過量；
（5）加入適量鹽酸除去溶液中的碳酸根和氫氧根離子，據此書寫離子方程式；
（6）根據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氯化鈉和氫氧化鈉分離獲得氯化鈉的方法．

解答 解：（1）電解氯化鈉溶液總反應的化學方程式為：2NaCl+2H₂O  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；故答案為：2NaCl+2H₂O  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）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；
（3）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質，選Ba（NO₃）₂會引入雜質硝酸根離子，所以該鋇試劑不能選用，
故答案為：AC；
（4）判斷鋇試劑已經過量的方法是靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，如無沉淀產生，證明鋇試劑已過量，故答案為：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，如無沉淀產生，證明鋇試劑已過量；
（5）加入適量鹽酸除去溶液中的碳酸根和氫氧根離子，離子方程式為：H⁺+OH^-=H₂O；CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O，故答案為：H⁺+OH^-=H₂O；CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O；    
（6）根據表中數據可以得出：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，則在溫度高的時候，生成氫氧化鈉晶體即可除去氯化鈉，所以氫氧化鈉和氯化鈉分離的方法是：蒸發(fā)結晶，過濾，可循環(huán)利用的物質是NaCl；故答案為：蒸發(fā)結晶，過濾；NaCl．

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及試劑的添加順序，題目難度中等．