Question

以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示：

（1）为除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO，得到纯净的NaCl晶体，需加入以下试剂：A．过量的NaOH溶液；B．过量的Na₂CO₃溶液；C．适量的盐酸；D．过量的BaCl₂溶液。

正确的加入顺序是_______，还缺少的操作步骤是__________和___________。

（2）将滤液的pH调至酸性除去的离子是________，发生反应的离子方程式为________。

（3）若用惰性电极电解200mL1.5mol/L食盐水，当电解2min时，两极共收集到448mL气体（标准状况下）。假设电解前后溶液的体积不变，则电解后该溶液的pH为______。

（4）若向分离出NaHCO₃晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式是___________。

（5）纯碱在生产生活中有广泛的应用。

①纯碱可用于除灶台油污。其原因是（结合离子方程式表述）_____________。

②常温下，向某pH=11的Na₂CO₃溶液中加入过量石灰乳，过滤后所得溶液pH=13。则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的（OH^-）的比值是_________。

 

Answer 1

【答案】

（1） adbc或dabc (2分)    过滤和蒸发结晶 (2分)

（2）OH^-和CO₃^2- (2分)     H⁺ + OH^- = H₂O (1分)   CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑+ H₂O (1分)

（3）13 (2分)

（4）NH₃ (1分)

（5）① CO₃^2- + H₂O       HCO₃^- + OH^- 碱性溶液可除油污 (2分)     ② 10¹⁰∶1 (2分)

【解析】

试题分析：（1）除杂过程中，有时为能将杂质全部除去，所用除杂试剂往往稍加过量，但过量的试剂最终要能被其他试剂所除尽。必须了解各个实验步骤的目的，才能分清操作顺序。加入过量的NaOH溶液的目的是除去Mg^2＋，加入过量的BaCl₂溶液是为了除去SO₄^2-，加入过量的Na₂CO₃溶液是为了除去Ca^2＋及多余的Ba^2＋，然后进行过滤，除去Mg(OH)₂、BaSO₄、CaCO₃、BaCO₃等难溶物，然后加适量的盐酸，除去多余的Na₂CO₃和调节溶液的pH。综上所述，正确的实验操作顺序为adbc或dabc；还缺少的操作步骤是过滤和蒸发结晶。

（2）盐酸与NaOH和Na₂CO₃反应，离子方程式为：H⁺ + OH^- = H₂O，CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑+ H₂O。

（3）电解解氯化钠溶液反应的离子方程式为：2Cl‾+2H₂O 2OH‾+H₂↑+Cl₂↑根据总反应当两极上共收集到0.448L即0.02 mol气体时，则生成的氯气和氢气均是0.01mol，所以生成氢氧化钠的物质的量是0.02mol，所以氢氧化钠的浓度C=0.02mol÷0.2L=0.1mol•L‾¹,所以pH=13。

（4）分离出NaHCO₃晶体后的母液含NH₄Cl，加入过量生石灰，NH₄Cl与Ca(OH)₂反应获得的可以循环使用的物质为NH₃。

（5）①Na₂CO₃为强碱弱酸盐，水解显碱性，离子方程式为：CO₃^2- + H₂O HCO₃^- + OH^- ，碱性溶液可除油污。

②反应前的溶液中水电离出的c（OH^-）=1.0×10^-14÷10^-11=1.0×10^-3mol/L，反应后溶液为pH=13，水电离出的c（OH^-）=1.0×10^-13mol/L，所以比值为1.0×10^-3mol•L‾¹：1.0×10^-13mol•L‾¹=10¹⁰∶1。

考点：本题考查粗盐的提纯、离子方程式的书写、电解原理、除杂和物质的判断、离子浓度和pH的计算。