Question

12．制燒堿所用鹽水需兩次精制．第一次精制主要是用沉淀法除去粗鹽水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等離子，過程如下：
Ⅰ．向粗鹽水中加入過量BaCl₂溶液，過濾；
Ⅱ．向所得濾液中加入過量Na₂CO₃溶液，過濾；
Ⅲ．濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH，獲得第一次精制鹽水．
（1）過程Ⅰ除去的離子是SO₄^2-．
（2）過程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度（20℃/g）如下表，請依據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋下列問題：
CaSO₄ Mg₂（OH）₂CO₃ CaCO₃ BaSO₄ BaCO₃．
2.6×10^-2 2.5×10^-4 7.8×10^-4 2.4×10^-4 1.7×10^-3
①過程Ⅰ選用BaCl₂而不選用CaCl₂的原因為BaSO₄的溶解度比CaSO₄的小，可將SO₄^2-沉淀更完全．
②過程II之后檢測Ca²⁺、Mg²⁺及過量Ba²⁺是否除盡時，只需檢測Ba²⁺即可，原因是在BaCO₃、CaCO₃、Mg₂（OH）₂CO₃中，BaCO₃的溶解度最大，若Ba²⁺沉淀完全，則說明Mg²⁺ 和Ca²⁺也沉淀完全．
（3）第二次精制要除去微量的I^-、IO₃^-、NH₄⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，流程示意如下：

①過程Ⅳ除去的離子有NH₄⁺、I^-．
②鹽水b中含有SO₄^2-．Na₂S₂O₃將IO₃^-還原為I₂的離子方程式是5S₂O₃^2-+8IO₃^-+2OH^-=4I₂+10SO₄^2-+H₂O．
③過程VI中，產(chǎn)品NaOH在電解槽的陰極區(qū)生成（填“陽極”或“陰極”），該電解槽為陽離子交換膜電解槽（填“陽”或“陰”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氯化鋇能夠與硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇進(jìn)行解答；
（2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析BaSO₄與CaSO₄的溶解度大小，溶解度越小，沉淀越完全；
②根據(jù)BaCO₃、CaCO₃、Mg₂（OH）₂CO₃ 的溶解度進(jìn)行分析；
（3）①次氯酸根離子具有強氧化性，能夠氧化銨根離子和碘離子；
②Na₂S₂O₃具有還原性，能夠與碘酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，同時被氧化成硫酸根離子，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
③電解飽和食鹽水在陰極區(qū)得NaOH和H₂，在陽極區(qū)得Cl₂．

解答 解：（1）加入過量BaCl₂溶液能除去粗鹽水中的SO₄^2-；故答案為：SO₄^2-；
（2）①由于BaSO₄的溶解度比CaSO₄的小，用CaCl₂不能將SO₄^2-沉淀完全，故選用BaCl₂才能將其除盡；
故答案為：BaSO₄的溶解度比CaSO₄的小，可將SO₄^2-沉淀更完全；
②在BaCO₃、CaCO₃、Mg₂（OH）₂CO₃等沉淀中，BaCO₃的溶解度相對最大，若Ba²⁺沉淀完全，則說明Mg²⁺ 和Ca²⁺也沉淀完全；
故答案為：在BaCO₃、CaCO₃、Mg₂（OH）₂CO₃中，BaCO₃的溶解度最大，若Ba²⁺沉淀完全，則說明Mg²⁺ 和Ca²⁺也沉淀完全；
（3）①NaClO有強氧化性能將NH₄⁺、I^-等分別氧化為N₂、IO₃^- 除去；
故答案為：NH₄⁺、I^-；
②據(jù)題意首先根據(jù)得失電子守恒有5S₂O₃^2-+8IO₃^-+2OH^---4I₂+10SO₄^2-+H₂O，再根據(jù)電荷守恒有5S₂O₃^2-+8IO₃^-+2OH^---4I₂+10SO₄^2-+H₂O，最后根據(jù)原子守恒得5S₂O₃^2-+8IO₃^-+2OH^-=4I₂+10SO₄^2-+H₂O；
故答案為：5S₂O₃^2-+8IO₃^-+2OH^-=4I₂+10SO₄^2-+H₂O；
③電解飽和食鹽水在陰極區(qū)得NaOH和H₂，在陽極區(qū)得Cl₂，用陽離子交換膜（只允許陽離子通過、陰離子和氣體不能通過）能阻止Cl₂與NaOH、H₂混合反應(yīng)；
故答案為：陰極；陽．

點評 本題考查了粗鹽的提純、難溶電解質(zhì)的沉淀平衡及轉(zhuǎn)化、電解原理、離子方程式的書寫等知識，題目難度中等，試題涉及的題量較大，知識點較多，注意掌握粗鹽的提純方法、物質(zhì)的分離與提純原則，明確電解原理及應(yīng)用方法，能夠正確書寫離子方程式．