题目内容
氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如图:依据图,完成下列填空:
(1)粗盐中含有的较多的可溶性杂质(氯化镁、氯化钙、硫酸钠等)和
②2个氯分子
④零价的氢元素
(2)工业食盐含有较多杂质,精制过程中加NaOH的作用是
(3)在电解过程中,发生反应的化学方程式为
电解后溶液的pH
(4)粗盐中硫酸钠含量较高,必须添加钡试剂除去硫酸根离子,该钡试剂可以是
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C.BaCl2
(5)为了有效地除去氯化镁、氯化钙、硫酸钠,加入试剂的合理顺序为
A.先加入NaOH,后加入Na2CO3,再加入钡试剂
B.先加入NaOH,后加入钡试剂,再加入Na2CO3
C.先加入钡试剂,后加入NaOH,再加入Na2CO3
D.先加入钡试剂,后加入Na2CO3,再加入NaOH
(6)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过
(7)用隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2和NaOH反应,Cl2和NaOH溶液充分接触,产物是NaClO和氯化钠和水,请写出Cl2和NaOH溶液反应的化学方程式
分析:(1)可根据粗盐的成分及有关化学式的意义和书写要求进行解答.
(2)加入氢氧化钠主要是除去镁离子.
(3根据图可看出电解氯化钠溶液的生成物,结合质量守恒定律定律配平即可.根据生成物的性质分析溶液pH的变化.(4)除杂的要求一般所加试剂最好是不引进新的杂质离子.
(5)根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去进行分析.
(6)根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行分析.
(7)根据题中所给反应物和生成物,配平即可.
(2)加入氢氧化钠主要是除去镁离子.
(3根据图可看出电解氯化钠溶液的生成物,结合质量守恒定律定律配平即可.根据生成物的性质分析溶液pH的变化.(4)除杂的要求一般所加试剂最好是不引进新的杂质离子.
(5)根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去进行分析.
(6)根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行分析.
(7)根据题中所给反应物和生成物,配平即可.
解答:解:(1)粗盐来源于海水,还含有泥沙等不溶性杂质.一般数字写在化学式前面表示个数,写在右下角表示组成中原子的个数,写在右上角表示离子的电荷,但正负号要写在数字的右边.
故答案为:①不溶性杂质;②2Cl2 ③Na+ (Mg2+ Ca2+ );④H;⑤Na2SO4
(2)加入氢氧化钠主要是除去氯化镁,发生的反应为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
故答案为:除去氯化镁(镁离子).
(3)由图可看出电解氯化钠溶液的生成物有氯气、氢气和氢氧化钠,配平方程式为2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2 ↑因为有强碱氢氧化钠生成,所以电解后溶液的pH升高.
故答案为:2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2 ↑;升高.
(4)如选用B选项的Ba(NO3)2,会引入硝酸根,很难除去,所以B选项不正确.
故选AC.
(5)根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去,加入加入Na2CO3的顺序必须在加入钡离子的后面即可,分析四个选项可知BCD三个都符合题意.
故答案为:BCD.
(6)因为氯化钠的溶解度随温度变化不大,所以可以采用蒸发溶剂法结晶,除去氢氧化钠中的氯化钠.
故填:蒸发.
(7)题中给出了反应物为Cl2和NaOH,产物是NaClO和氯化钠和水,根据质量守恒定律配平即可.
故答案为:2NaOH+Cl2 ═NaClO+NaCl+H2O.
故答案为:①不溶性杂质;②2Cl2 ③Na+ (Mg2+ Ca2+ );④H;⑤Na2SO4
(2)加入氢氧化钠主要是除去氯化镁,发生的反应为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
故答案为:除去氯化镁(镁离子).
(3)由图可看出电解氯化钠溶液的生成物有氯气、氢气和氢氧化钠,配平方程式为2NaCl+2H2O
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故答案为:2NaCl+2H2O
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(4)如选用B选项的Ba(NO3)2,会引入硝酸根,很难除去,所以B选项不正确.
故选AC.
(5)根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去,加入加入Na2CO3的顺序必须在加入钡离子的后面即可,分析四个选项可知BCD三个都符合题意.
故答案为:BCD.
(6)因为氯化钠的溶解度随温度变化不大,所以可以采用蒸发溶剂法结晶,除去氢氧化钠中的氯化钠.
故填:蒸发.
(7)题中给出了反应物为Cl2和NaOH,产物是NaClO和氯化钠和水,根据质量守恒定律配平即可.
故答案为:2NaOH+Cl2 ═NaClO+NaCl+H2O.
点评:本题是一道综合性试题,涉及知识点比较多,要求学生有完整的知识结构和分析问题的能力.
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