题目内容

4．工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业．在工业上，制取氯气和烧碱的主要工艺流程如下：

环节Ⅰ：利用海水提取粗盐的过程（如图）．

（1）图中①是蒸发（填“蒸发”或“冷却”）池．
（2）母液为氯化钠的饱和（填“饱和”或“不饱和”）溶液．
环节Ⅱ：利用工业上粗盐（含MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质）精制氯化钠（工艺流程如图）．

（1）X中含有的阳离子是Ba2+；
（2）写出生成沉淀D的一个化学方程式Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl．
（3）溶液E中加过量稀盐酸的作用是除尽过量的氢氧化钠和碳酸钠．
（4）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量，原因是除杂过程中会生成一些氯化钠．
环节Ⅲ：电解饱和食盐水生产氯气和烧碱并测定烧碱的纯度．
（1）请写出环节Ⅲ生产中发生反应的化学方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑．
（2）工业烧碱常常含有一定的氯化钠和碳酸钠杂质．为了测定烧碱的含量，小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如图：

请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数（请列出计算过程）67.65%．
（3）小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密，其理由是：
①探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性．
②探究方案中因缺少洗涤（填操作名称），导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小．
环节Ⅳ：应用举例
氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，工业上用氯气与石灰乳[Ca（OH）2]反应来制取漂白粉，有关反应的化学方程式是2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．

分析 Ⅰ（1）根据氯化钠的溶解度受温度影响变化不大，可用蒸发结晶的方法进行分离进行分析解答；
（2）根据析出晶体后的母液，不能溶解溶解氯化钠进行分析解答；
Ⅱ（1）根据加入过量的X生成了硫酸钡沉淀，所以X是氯化钡溶液进行分析；
（2）根据碳酸根离子和钙离子、钡离子会生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀进行分析；
（3）根据加入的过量的碳酸钠和氢氧化钠对于氯化钠也是杂质进行分析；
（4）根据氢氧化钠、碳酸钠和盐酸反应都会生成氯化钠进行分析；
Ⅲ（1）根据饱和氯化钠溶液在通电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气进行分析；
（2）根据二氧化碳的质量计算出碳酸钠的质量，根据氯化银的质量计算出氯化钠的质量，然后计算碳酸钠的质量分数；
（3）根据沉淀表面会沾有氢氧化钠溶质进行分析；
Ⅳ根据氯气和氢氧化钙反应生成次氯酸钙和氯化钙、水进行分析．

解答 解：Ⅰ（1）氯化钠的溶解度受温度影响变化不大，可用蒸发结晶的方法进行分离，所以图中①是蒸发池；
（2）析出晶体后的母液，不能溶解溶解氯化钠，为氯化钠的饱和溶液；
Ⅱ（1）加入过量的X生成了硫酸钡沉淀，所以X是氯化钡溶液，X中含有的阳离子是Ba2+；
（2）根碳酸根离子和钙离子、钡离子会生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀，所以生成沉淀D的一个化学方程式是：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl或BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；
（3）加入的过量的碳酸钠和氢氧化钠对于氯化钠也是杂质，所以溶液E中加过量稀盐酸的作用是：除尽过量的碳酸钠和氢氧化钠；
（4）氢氧化钠、碳酸钠和盐酸反应都会生成氯化钠，所以实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量；
Ⅲ（1）饱和氯化钠溶液在通电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式为：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2）设参加反应的碳酸钠质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；
106                    44
x                      0.22g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{0.22g}$
x=0.53g
所以样品中含有碳酸钠质量为：1.06g；
设参加反应的氯化钠质量为y
NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓
58.5             143.5
y                2.87g
$\frac{58.5}{y}$=$\frac{143.5}{2.87g}$
  y=1.17g
所以样品中含有氯化钠质量为：2.34g
所以烧碱样品中含有氢氧化钠的质量分数为：$\frac{40g-2.34g-1.06g}{40g}$×100%=91.5%；
（3）沉淀表面会沾有氢氧化钠溶质，所以需要洗涤后，才能进行称量；
Ⅳ氯气和氢氧化钙反应生成次氯酸钙和氯化钙、水，化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
故答案为：环节Ⅰ：（1）蒸发；
（2）饱和；
环节Ⅱ：（1）Ba2+；
（2）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl （或Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl）；
（3）除尽过量的氢氧化钠和碳酸钠；
（4）除杂过程中会生成一些氯化钠；
环节Ⅲ：（1）2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2）NaOH%=91.5%；
（3）②洗涤；
环节Ⅳ：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的提示进行解答．

练习册系列答案
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化学是一门以实验为基础的科学，请根据实验1、实验2回答下列问题：

（1）实验1是探究水的组成实验，接通直流电源一段时间后，甲试管与乙试管内气体的体积比为________，该实验常要在水中加一点硫酸钠等物质，目的是_______________。

（2）实验2试管A中观察到的现象是________________，试管B中澄清石灰水的作用是________________，该实验表明了木炭具有________________的化学性质。
15．下列过程中发生化学变化的是（　　）
A．
石油炼制各种产品		B．
浓盐酸罐车翻到产生白雾
C．
碳氨放出氨味		D．
用稀有气体制航标灯
12．实验室现有大理石、氯酸钾、二氧化锰、稀盐酸和下列仪器：

（1）若利用上述仪器及药品制取某氧气，所需仪器有①bcdfg（填字母）；还需补充的仪器是②水槽；
（2）请将甲图中制备二氧化碳的发生装置A补充完整，实验中观察到B中的蜡烛熄灭，原因是①CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O（用化学式方程式表示），使锥形瓶内气体②二氧化碳的密度比空气大在压强差作用下，气体进入装置B中，由于二氧化碳③不能燃烧也不支持燃烧使蜡烛与氧气隔绝．
19．在实验室中，不能用磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶盛装氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠会与玻璃成分中的某种物质X发生化学反应，使玻璃塞和玻璃试剂瓶口粘连在一起，其反应的化学方程式为：X+2NaOH═Na2SiO3+H2O，则X的化学式为（　　）
A．H2SiO4B．SiO2C．SiD．SiH4
9．位于我市西南部的平阴县是全国著名的“玫瑰之乡”，玫瑰花，蔷薇科，落叶灌木，夏季开花“香腻馥郁，愈干愈烈”，玫瑰花中含有多种挥发性物质，主要成分为芳樟醇，化学式为C10H12O2，无色液体，既有紫丁香，铃兰与玫瑰的花香，又有木香、果香气息，在全世界每年生产的最常用和用量最大的香料中，芳樟醇几乎年年排在首位．
（1）微粒的观点解释，人们闻到花香气味的主要原因：分子在不断运动．
（2）在芳樟醇中，碳元素与氢元素的原子个数比为5：6（填最简答整数比）．
（3）玫瑰花的病害主要有，白粉病，锈病，黑斑病、枯枝病、花叶病等，可以在花后每隔半月喷一次一定浓度的波尔多液，逐喷4次，有经验的种植者知道配好的波尔多液盛放在铁桶内会降低药效，请用化学方程式表示其中的原因：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu．
（4）科学的肥水管理能增强玫瑰的长势，磷酸二氢铵、尿素[CO（NH2）2]、KNO3等化肥的使用，提高了鲜花的产量和质量，下列有关说法中正确的是④（填选项序号）
①尿素中的氢元素的质量分数最大  ②尿素是一种复合肥
③化肥使用越多越好   ④氨态氮肥不能和碱性物质混合使用．
16．各组物质能在pH=1.5的溶液中大量共存，且都成无色溶液的是（　　）
A．NaCl  BaCl2    Na2SO4B．Na2SO4   HCl   KCl
C．CuSO4   NaCl     NaNO3D．Na2CO3  NaCl   Na2SO4

下列物质的用途，所利用的性质与另外三种有根本区别的是（　）

A. 铜丝用做电线 B. 氮气用来作保护气

C. 氢氧化钠用于去除油污 D. 镁粉用做烟花和照明弹
12．如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线，请据图回答下列问题．
（1）t2℃时甲、乙、丙三种物质的溶解度由小到大的顺序是丙＜乙＜甲；
（2）P点的含义是t1℃时，甲、丙两种物质的溶解度相等；
（3）若甲中混有少量乙，提纯甲的方法是降温结晶；
（4）将t2℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液都降温到t1℃，所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是乙＞甲＞丙；
（5）将甲的不饱和溶液变为饱和溶液，下列说法中正确的是B．
A．溶剂的质量一定变小      B．溶质的质量可能不变
C．溶液的质量一定变大      D．溶质的质量分数一定变大．

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