Question

食鹽是重要的化工原料，以食鹽為原料的綜合利用的流程圖如下，請回答問題．

（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-離子，加入的沉淀劑及順序為NaOH、

 

﹑

 

．
（2）將濾液的pH調至酸性可除去的離子是

 

．
（3）向沉淀池中氨飽和的氯化鈉中通入CO₂發(fā)生的兩個反應是

 

、

 

；

 

（4）設計循環(huán)I應加入的是

 

，得到的副產品是

 

．
（5）檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉的操作方法為

 

．
（6）向母液中通入氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產品．通氨氣的作用為

 

．
a．增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出
b．使NaHCO₃更多地析出
c．使NaHCO₃轉化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度
（7）如果再生產1mol Na₂CO₃理論上需要補充NaCl、NH₃、CO₂的物質的量分別為

 

．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用

專題：實驗設計題,元素及其化合物

分析：（1）用氯化鋇可以除去硫酸鈉，用氫氧化鈉可以除去氯化鎂，用碳酸鈉可以除去氯化鈣和過量的氯化鋇；
（2）稀鹽酸能和氫氧化鈉、碳酸鈉反應，蒸發(fā)時可以得到氯化鈉的飽和溶液；
（3）從流程圖可以看出，沉淀池中加入的反應物有氨氣、二氧化碳、氯化鈉，根據生成物是碳酸氫鈉，可推出反應物有水，同時可知碳酸氫鈉為沉淀，反應原理首先是氨氣、二氧化碳和水反應生成碳酸氫氨，然后碳酸氫氨和氯化鈉發(fā)生復分解反應交換成分生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨；
（4）流程關系分析，反應過程中氯化鈉可以循環(huán)利用，提高原料利用率，副產品為氯化銨；
（5）檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀；
（6）根據氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來分析；同時通入氨氣使溶液堿性增強，使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度；
（7）依據元素守恒和化學反應定量關系分析判斷；

解答： 解：（1）加入氫氧化鈉溶液時，能和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鎂；加入氯化鋇時，能和硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，從而除去硫酸鈉；加入碳酸鈉溶液時，能和氯化鈣、過量的氯化鋇反應生成碳酸鈣沉淀、碳酸鋇沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鈣和過量的氯化鋇；過濾，向濾液中加入適量的稀鹽酸時，可以把過量的氫氧化鈉和碳酸鈉除去；
故答案為：BaCl₂，Na₂CO₃；
（2）稀鹽酸能和氫氧化鈉、碳酸鈉反應，蒸發(fā)時可以得到氯化鈉的飽和溶液，將濾液的pH調至酸性除去的離子是OH^-、CO₃^2-，故答案為：OH^-、CO₃^2-；
（3）從流程圖可以看出，沉淀池中加入的反應物有氨氣、二氧化碳、氯化鈉，根據生成物是碳酸氫鈉，可推出反應物有水，同時可知碳酸氫鈉為沉淀，反應原理首先是氨氣、二氧化碳和水反應生成碳酸氫氨，然后碳酸氫氨和氯化鈉發(fā)生復分解反應交換成分生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
故答案為：NH₃?H₂O+CO₂=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（4）因為氯化鈉最后剩余在母液中，所以循環(huán)I是氯化鈉的循環(huán)；反應生成的碳酸氫鈉晶體析出后同時生成氯化銨是副產品；
故答案為：NaCl，NH₄Cl；
（5）檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀，觀察到若產生白色沉淀則說明有氯化鈉存在，若不生成沉淀，則無氯化鈉；
故答案為：用硝酸酸化的硝酸銀，觀察到若產生白色沉淀則說明有氯化鈉存在，若不生成沉淀，則無氯化鈉；
（6）氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來，所以選項a正確；
通入氨氣使溶液堿性增強，使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度所以選項c正確，選項b錯誤．
故答案為：ac；
（7）如果再生產1mol Na₂CO₃，依據元素守恒和化學反應NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓，理論上需要補充NaCl物質的量2mol，NH₃物質的量為2mol，CO₂的物質的量為1mol；
故答案為：2mol，2mol，1mol；

點評：本題有一定的難度，必須對課本上的制堿法的反應原理和流程十分清楚，同時也考查了化學方程式的書寫的技巧、實驗過程分析與判斷的能力．