Question

3．地球是一颗美丽的蓝色星球，海水占了全球水资源的97%．海水资源的开发和利用具有非常广阔的前景．
（1）海水中含有大量的NaCl，可用于制备钠及其化合物，其流程如图：

①上述过程中使用了过滤和蒸发操作，实验室中这两个操作均会使用到的玻璃仪器是玻璃棒．
②加入过量Na₂CO₃溶液目的是除去CaCl₂和氯化钡，流程中不能用过量稀硫酸代替过量稀盐酸的原因是会生成新的杂质硫酸钠．
（2）根据以上信息，写出制取金属钠的化学方程式2NaCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑．
（3）工业上利用电解饱和食盐水制备NaOH的方程式为：
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
该电解原理与实验室电解水类似，由此推测，电解食盐水时电源正极一端产生的气体是Cl₂．

Answer 1

分析 （1）①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，硫酸和氢氧化钠、碳酸钠会生成硫酸钠进行分析；
②根据蒸发、过滤过程中需要的玻璃仪器进行分析；
③根据氯化钠在通电的条件下生成钠和氯气进行分析；
（2）根据氯化钠溶液在通电的条件下生成氢氧化钠、氯气和氢气，依据电荷同性相斥，异性相吸的原则进行分析．

解答 解：（1）①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，所以加入过量Na₂CO₃溶液目的是除去CaCl₂和氯化钡，硫酸和氢氧化钠、碳酸钠会生成硫酸钠，所以不能用过量稀硫酸代替过量稀盐酸的原因是会生成新的杂质硫酸钠；
②蒸发过程中用到的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯，过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，所以两步操作中需要的玻璃仪器有玻璃棒；
③氯化钠在通电的条件下生成钠和氯气，化学方程式为：2NaCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑；
（2）氯化钠溶液在通电的条件下生成氢氧化钠、氯气和氢气，化学方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，电荷同性相斥，异性相吸，所以电解食盐水时电源正极一端产生的气体是Cl₂．
故答案为：（1）①BaCl₂，会生成新的杂质硫酸钠；
②玻璃棒；
③2NaCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑；
（2）Cl₂．

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所给的知识进行解答．