Question

氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答下列问题：
（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产             为基础的工业体系。
（2）电解前，为除去食盐水中的Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-等杂质离子，加入下列试剂的顺序合理的是   (填下列各项中序号)。
a、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡    b、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
c、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡    d、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
（3）“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：

成分	NaCl	Mg(OH)2	CaCO3	BaSO4	其他不溶物
质量分数(％)	15～20	15～20	5～10	30～40	10～15

 
利用盐泥生产MgSO₄·7H₂O晶体的工艺流程如下图所示。

回答下列问题：
①酸洗过程中加入的酸为   ，加入的酸应适当过量，控制pH为5左右，反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)₂充分溶解并转化为MgSO₄，在此过程中同时生成CaSO₄。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是                    。
②过滤所得滤渣的主要成分为                      。
③根据图分析，蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为              。

④真空干燥MgSO₄·7H₂O晶体的原因是                   。

Answer 1

（12分）
（1）（2分）烧碱、氯气（氢气）
（2）（2分）d
（3）（8分）①（稀）硫酸（1分）；硫酸能与碳酸钙反应，搅拌过程中产生的CO₂不断逸出，碳酸钙转化为硫酸钙（1分）
②BaSO₄、CaSO₄等不溶于酸的物质（2分，答出BaSO₄即可） ③NaCl（2分）
④防止失去结晶水（2分）

试题分析：（1）电解食盐水生成NaOH、H₂、Cl₂，所以氯碱工业是利用电解食盐水生产烧碱、氯气（氢气）为基础的工业体系。
（2）Na₂CO₃的作用除了除去Ca²⁺外，还有除去过量的BaCl₂的作用，所以Na₂CO₃的顺序在BaCl₂的后面，只有d项符合。
（3）①因为最终产品为MgSO₄·7H₂O，为避免生成杂质，应加入稀硫酸；加入硫酸后，H₂SO₄和CaCO₃发生反应：H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+CO₂↑+H₂O，搅拌过程中产生的CO₂不断逸出，碳酸钙转化为硫酸钙。
②盐泥含有BaSO₄，加入H₂SO₄后CaCO₃转化为CaSO₄，所以过滤所得滤渣的主要成分为BaSO₄、CaSO₄等不溶于酸的物质。
③蒸发结晶时温度较高，MgSO₄溶解度大，所以析出NaCl，过滤所得滤渣的主要成分为NaCl。
④在空气中干燥即烘干MgSO₄·7H₂O，MgSO₄·7H₂O容易失去结晶水，所以真空干燥MgSO₄·7H₂O晶体的原因是防止失去结晶水。