题目内容

【题目】氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:

依据上图,完成下列填空:

(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为_________________,与电源负极相连的电极附近,溶液pH________(选填“不变”、“升高”或“下降”)。

(2)工业食盐中含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程中除去这些杂质时发生反应的离子方程式为__________________、__________________。

(3)如果粗盐中SO42-含量过高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是________(填写字母序号,下同)。

A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C.BaCl2

(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为________。

A.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂

B.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3

C.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3

(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却、________(填写操作名称)除去NaCl。

(6)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与NaOH反应;采用无隔膜法电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,得到的产物仅是NaClO和H2,则与该反应相应的化学方程式为___________________。

【答案】(1)2Cl--2e-==Cl2↑ 升高

(2)Ca2++CO32-==CaCO3↓

Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓

(3)AC (4)BC (5)蒸发 过滤

(6)NaCl+H2ONaClO+H2↑

(或2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH;Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O)

【解析】(1)电解饱和食盐水,与电源正极相连的电极为阳极,电极反应式是2Cl--2e-==Cl2↑;与电源负极相连的电极为阴极,电极反应式是2H++2e-==H2↑,消耗H+,产生OH-,所以溶液的pH升高。

(2)除去Ca2+:Ca2++CO32-==CaCO3↓,除去Mg2+:Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓,由于Mg(OH)2的溶解能力小于MgCO3,所以Mg2+与CO32-、OH-混合时,一般是生成Mg(OH)2沉淀。

(3)除去SO42-,应选择Ba2+,如果加入Ba(NO3)2,溶液中会引进新的杂质,加入Ba(OH)2、BaCl2不会增加新的杂质,选A、C。

(4)除去杂质时加入Ba2+和OH-,无先后之分,但Na2CO3一定要在最后加入,因为CO32-还要除去多余的Ba2+,过滤沉淀后即认为NaCl被提纯,选B、C。

(5)脱盐实际上是分离NaOH和NaCl,由于NaCl溶解度小,因而NaCl首先析出,其操作过程是蒸发、冷却、结晶,经过滤得NaCl晶体,滤液进一步精制得NaOH。

(6)将2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑和Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O合并,即可得出答案。

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