题目内容

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如图:

依据如图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上发生的反应为
 
.与电源负极相连的电极附近溶液c(OH-)
 
 (填“不变”、“升高”或“下降”)
(2)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是
 
(填字母).
a.Ba(OH)2   b.Ba(NO3)2   c.BaCl2
(3)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为
 
(填字母).
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂,最后加盐酸调pH至溶液呈中性
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3,最后加盐酸调pH至溶液呈中性
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3,最后加盐酸调pH至溶液呈中性
(4)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.
(5)在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;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为
 
.
考点:氯碱工业
专题:电化学专题
分析:(1)与电源正极相连的电极为电解池的阳极,发生氧化反应,反应的化学方程式为 2Cl--2e-=Cl2↑,与电源负极相连的电极为电解池的阴极,发生还原反应,反应的化学方程式为2H++2e-=H2↑
(2)除去硫酸根离子的同时不能引入新的离子,而氯离子和氢氧根离子溶液中本身就含有,据此分析;
(3)有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,应注意碳酸钠在钡试剂之后.
(4)根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行分析;
(5)根据反应物和生成物写出反应方程式.
解答: 解:(1)与电源正极相连的电极为电解池的阳极,发生氧化反应,反应的化学方程式为 2Cl--2e-=Cl2↑,与电源负极相连的电极为电解池的阴极,发生还原反应,反应的化学方程式为2H++2e-=H2↑,故溶液的pH变大,
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;变大;
(2)除去硫酸根离子的同时不能引入新的离子,而氯离子和氢氧根离子原溶液中本身就含有,故钡试剂可以是Ba(OH)2或BaCl2,故答案为:a;c;
(3)有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,应注意碳酸钠在钡试剂之后,是为除去过量的钡离子,显然选项bc符合,故答案为:bc;
(4)因为氯化钠的溶解度随着温度变化不大,所以可以采用蒸发溶剂结晶的方法,然后过滤制得晶体,从而除去氢氧化钠中的氯化钠,故答案为:蒸发;过滤;
(5)若氯气和氢氧化钠充分接触,产物仅是次氯酸钠和氢气,则发生的反应为 NaCl+H2O
 电解 
.
 
NaClO+H2↑,故答案为:NaCl+H2O
 电解 
.
 
NaClO+H2↑.
点评:本题考查粗盐提纯及电解原理,明确发生的离子反应及电解反应是解答的关键,注意除杂不能引入新的杂质及试剂的添加顺序,题目难度中等
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