Question

[化学--选修化学与技术]
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据如图，完成下列填空：
（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的方程式为：

 

．与电源负极相连的电极附近溶液pH

 

．（填“不变”“增大”或“减小”）
（2）如果粗盐中SO₄^2-含量较高，必须添加钡试剂除去SO₄^2-，该试剂可以选

 

．
a．Ba（OH）₂ b．Ba（NO₃）₂c．BaCl₂
（3）为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入试剂的合理顺序为

 

 （选a、b、c，多选扣分）．
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加钡试剂
b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（4）在用阳离子交换膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl₂与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl₂与NaOH充分反应，产物最终仅有NaClO和H₂，相应的化学反应方程式为

 

、

 

．

Answer 1

分析：（1）电解食盐水，与正极相连为阳极，生成氯气，与电源负极相连为阴极，生成氢气和NaOH；
（2）添加钡试剂除去SO₄^2-，注意不能引入新的杂质；
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，应注意碳酸钠在钡试剂之后；
（4）电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠溶液，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答：解：（1）电解食盐水，与正极相连为阳极，生成氯气，该电极反应为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，与电源负极相连为阴极，生成氢气和NaOH，生成碱，所以pH升高，
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；增大；
（2）添加钡试剂除去SO₄^2-，注意不能引入新的杂质，选Ba（NO₃）₂会引入杂质硝酸根离子，所以选ac，故答案为：ac；
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，应注意碳酸钠在钡试剂之后，是为除去过量的钡离子，显然只有选项bc符合，故答案为：bc；
（4）电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠溶液，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；反应的化学方程式为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

点评：本题考查粗盐提纯及电解原理，明确发生的离子反应及电解反应是解答的关键，注意除杂不能引入新的杂质及试剂的添加顺序，题目难度中等．