Question

15．工业电解饱和食盐水模拟装置的结构如图所示：
（1）写出电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，该工业成为氯碱工业
（2）实际生产中使用的盐往往含有一些杂质，在电解食盐水之前，需要提纯食盐水．为了除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是C
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量的盐酸 ④加过量的Na₂CO₃溶液 ⑤加过量的BaCl₂溶液
A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④③①
（3）在该装置中写出装NaOH溶液试管中所发生的化学反应方程式（并用双线桥表示电子的转移的方向和数目）
．

Answer 1

分析 （1）电解氯化钠饱和溶液产物是氢氧化钠和氢气和氯气；
（2）除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除过量的钡离子，即必须满足碳酸钠溶液应该在加入氯化钡溶液之后；
（3）氯气可以和氢氧化钠之间发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，根据化合价升高值=化合价降低值=转移电子数来表示电子转移情况．

解答 解：（1）解氯化钠饱和溶液产物是氢氧化钠和氢气和氯气，电解方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，该工业称为氯碱工业，
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；氯碱；
（2）要先除硫酸根离子，然后再除钙离子，碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，只要将三种离子除完，再进行过滤，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子，顺序为：②⑤④①③或⑤②④①③．
故选C；
（3）氯气可以和氢氧化钠之间发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，即Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，反应中氯原子失电子，同时氯原子得到电子，电子转移如下：，故答案为：．

点评 本题主要考查了除杂的方法和原则以及电解池的工作原理和电解方程式的书写知识，除去多种杂质时，要考虑加入试剂的顺序，为了保证将杂质除尽，所加试剂必须过量，因此为了不引进新的杂质，后面加入的试剂要能够除去前面所进入的过量试剂，难度不大．