Question

【题目】氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程示意图如图1，完成下列填空：

（1）在电解过程中，与电源负极相连的电极上电极反应为 ， 与电源正极相连的电极附近，溶液pH（选填“不变”、“升高”或“下降”）．
（2）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为 ， ．
（3）如果粗盐中SO42﹣含量较高，必须添加钡试剂除去SO42﹣ ， 该钡试剂可以是 ．
A.BaCl2
B.Ba（NO3）2
C.BaCO3
（4）用以如图2装置电解饱和食盐水时a处收集到的气体是U型管左边铁棒附近滴入紫色石蕊颜色变化为 ， C为电源的极．B处导气管中产生的气体可用检验．
（5）电解足够长时间后发现相同条件下a出和b处产生的气体体积比接近2：1，此时将电源正负极互换则U型管内现象是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2H++2e﹣=H2↑；下降
（2）Ca2++CO32﹣═CaCO3↓；Mg2++2OH﹣═Mg（OH）2↓
（3）A
（4）H2；变蓝；负极；淀粉碘化钾试纸
（5）先出现白色沉淀，后转化为红褐色沉淀
【解析】解：（1）电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，该电极生成的氯气部分溶解与水反应生成酸，电极附近PH下降，阴极是氢离子的电子生成氢气的过程，发生电极反应：2H++2e﹣=H2↑，该极消耗氢离子，电极附近溶液pH升高，所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；下降；
（2.）Ca2+、Mg2+等杂质与碳酸钠、NaOH反应转化为沉淀，离子反应分别为Ca2++CO32﹣═CaCO3↓、Mg2++2OH﹣═Mg（OH）2↓，所以答案是：Ca2++CO32﹣═CaCO3↓、Mg2++2OH﹣═Mg（OH）2↓；
（3.）如果粗盐中SO42﹣含量较高，必须添加钡试剂除去SO42﹣ ， 该钡试剂选择的原则是不引入难以除去的杂质离子；A．BaCl2 ， 加入过量试剂硫酸根离子全部沉淀，氯离子不是杂质离子，故A符合；B．Ba（NO3）2 ， 加入过量试剂，硝酸根离子不能除去，引入杂质离子硝酸根，故B不符合；C．BaCO3为难溶于水的盐，与硫酸根离子几乎不反应，故C不符合；
所以答案是：A；
（4.）根据图示气态产物的收集方法可知：a处试管中收集的是氢气，阴极是氢离子的电子生成氢气的过程，发生电极反应：2H++2e﹣=H2↑，该极消耗氢离子，电极附近氢氧根离子浓度增大，滴入紫色石蕊颜色，显示蓝色，与电源负极相连为阴极，C为电源的负极，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，方程式为2KI+Cl2=2KCl+I2 ， 生成的碘单质与淀粉显示蓝色，所以答案是：变蓝；负极；淀粉碘化钾试纸；
（5.）电解足够长时间后发现相同条件下a出和b处产生的气体体积比接近2：1，此时为电解水，溶质为氢氧化钠，a处试管中收集的是氢气，为阴极，与电源负极相连，将电源正负极互换，铁作阳极，电极反应为：2Fe﹣4e﹣=2Fe2+ ， 阴极石墨，电极反应为：2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣ ， 总反应为2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2 ， 出现白色沉淀，白色的氢氧化亚铁被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应为：4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3 ， 所以现象为：先出现白色沉淀，后转化为红褐色沉淀，
所以答案是：先出现白色沉淀，后转化为红褐色沉淀．