题目内容
粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如图1所示：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba（N03）2溶液
（1）欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子，选出a所代表的各种试剂，按滴加顺序依次为 （填化学式）；
（2）蒸发浓缩溶液Ⅱ得到的糊状物的主要化学成分是 （填化学式）；
（3）用提纯过的NaCl固体来配制500mL 4.00mol?L-1NaCl溶液时，所用仪器除烧杯、药匙、玻璃棒外还有 （填仪器名称）；
（4）电解饱和食盐水的装置如图2所示：若收集到的H2为2L，则同样条件下收集到的Cl2体积 （填“＞”、“=”或“＜”）2L，其原因是： （文字描述）；若将此装置的b口密封住，则电解一段时间后，U型管中可以获得一种消毒液，写出获得此消毒液的一个总反应方程式： ．
（5）如图3所示是氯碱工业中应用的立式隔膜电解槽示意图，其中的离子膜仅允许阳离子通过．下列说法正确的是 ．
A．B电极反应式：2Cl--2e→Cl2↑
B．W是稀的氯化钠溶液
C．Z是氢氧化钠溶液
D．a是电源负极．
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba（N03）2溶液
（1）欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子，选出a所代表的各种试剂，按滴加顺序依次为
（2）蒸发浓缩溶液Ⅱ得到的糊状物的主要化学成分是
（3）用提纯过的NaCl固体来配制500mL 4.00mol?L-1NaCl溶液时，所用仪器除烧杯、药匙、玻璃棒外还有
（4）电解饱和食盐水的装置如图2所示：若收集到的H2为2L，则同样条件下收集到的Cl2体积
（5）如图3所示是氯碱工业中应用的立式隔膜电解槽示意图，其中的离子膜仅允许阳离子通过．下列说法正确的是
A．B电极反应式：2Cl--2e→Cl2↑
B．W是稀的氯化钠溶液
C．Z是氢氧化钠溶液
D．a是电源负极．
分析：（1）欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子，可以分别采用碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钠和氯化钡，根据试剂的添加原则来回答；
（2）根据实验室提纯NaCl的流程图和实验目的推断；
（3）根据配制溶液的步骤操作选择所用仪器进行解答；
（4）根据电解饱和食盐水时的产物以及氯气和氢氧化钠的反应原理知识来回答；
（5）阳离子交换膜仅允许Na+通过，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区导出，所以a为电源正极极，发生：2Cl--2e-=Cl2↑，则b为电源负极极，发生2H++2e-=H2↑．
（2）根据实验室提纯NaCl的流程图和实验目的推断；
（3）根据配制溶液的步骤操作选择所用仪器进行解答；
（4）根据电解饱和食盐水时的产物以及氯气和氢氧化钠的反应原理知识来回答；
（5）阳离子交换膜仅允许Na+通过，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区导出，所以a为电源正极极，发生：2Cl--2e-=Cl2↑，则b为电源负极极，发生2H++2e-=H2↑．
解答：解：（1）要除去SO42-，只有选BaCl2溶液，若选用Ba（NO3）2，会引入新的离子NO3-，再选用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+溶液，最后选用Na2CO3溶液除去Ca2+，此处不能选用K2CO3溶液，否则会引入新的K+，再用HCl除去过量的CO32-，Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前，否则会引入Ba2+，
故答案为：BaCl2、NaOH、Na2CO3；
（2）根据实验室提纯NaCl的流程图和实验目的可知蒸发浓缩溶液Ⅱ是除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子得到的糊状物，所以它的主要化学成分是氯化钠，
故答案为：NaCl；
（3）配制500mL4.00mol?L-1NaCl溶液，操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解，用玻璃棒搅拌，加速溶解，恢复室温后转移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤2-3次，并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀，所以需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500ml的容量瓶、胶头滴管、药匙，使用还需要托盘天平、500ml的容量瓶、胶头滴管．
故答案为：托盘天平、500ml的容量瓶、胶头滴管；
（4）如图2电解饱和食盐水的反应：2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑，氯气在水中有一定量的溶解，产生的Cl2能与生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H2O，使得部分的Cl2被消耗，所以同样条件下收集到的Cl2小于2L；b为电源正极，发生2Cl--2e-=Cl2↑，若将此装置的b口密封住，则电解一段时间后，2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑①，2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O②，①+②得此消毒液的一个总反应方程式：NaCl+H2O
NaClO+H2↑，
故答案为：＜；氯气在水中有一定量的溶解，电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应；NaCl+H2O
NaClO+H2↑；
（5）A．阳离子交换膜仅允许Na+通过，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，所以B为阴极，发生2H++2e-=H2↑，故A错误；
B．电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，W是稀的氯化钠溶液，故B正确；
C．阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，则产品烧碱溶液从Z口导出，故C正确；
D．阳离子交换膜仅允许Na+通过，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，所以A为阳极，a为电源正极，发生：2Cl--2e-=Cl2↑，则B为阴极，b为电源负极，发生2H++2e-=H2↑，故D错误；
故选BC．
故答案为：BaCl2、NaOH、Na2CO3；
（2）根据实验室提纯NaCl的流程图和实验目的可知蒸发浓缩溶液Ⅱ是除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子得到的糊状物，所以它的主要化学成分是氯化钠，
故答案为：NaCl；
（3）配制500mL4.00mol?L-1NaCl溶液，操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解，用玻璃棒搅拌，加速溶解，恢复室温后转移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤2-3次，并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀，所以需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500ml的容量瓶、胶头滴管、药匙，使用还需要托盘天平、500ml的容量瓶、胶头滴管．
故答案为：托盘天平、500ml的容量瓶、胶头滴管；
（4）如图2电解饱和食盐水的反应：2NaCl+2H2O
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故答案为：＜；氯气在水中有一定量的溶解，电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应；NaCl+H2O
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（5）A．阳离子交换膜仅允许Na+通过，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，所以B为阴极，发生2H++2e-=H2↑，故A错误；
B．电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，W是稀的氯化钠溶液，故B正确；
C．阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，则产品烧碱溶液从Z口导出，故C正确；
D．阳离子交换膜仅允许Na+通过，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，所以A为阳极，a为电源正极，发生：2Cl--2e-=Cl2↑，则B为阴极，b为电源负极，发生2H++2e-=H2↑，故D错误；
故选BC．
点评：本题主要考查了在粗盐提纯的过程中所选用除杂和净化的方法，掌握电解饱和食盐水的反应原理是解答的关键，题目难度中等．
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