Question

13．食鹽是重要的化工原料，以食鹽為原料的綜合利用的流程圖如下，請回答問題．

（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-離子，加入的沉淀劑為NaOH、BaCl₂和Na₂CO₃．
（2）將濾液的pH調(diào)至酸性可除去的離子是OH^-、CO₃^2-．
（3）向沉淀池中通CO₂、NH₃的順序?yàn)橄韧∟H₃，再通CO₂；沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：NH₃•H₂O+CO₂=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓；．
（4）設(shè)計(jì)循環(huán)I的目的是使原料NaCl循環(huán)利用，提高利用率．
（5）檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉的操作方法為取少量試樣溶于水，滴加過量稀硝酸，再滴加AgNO₃溶液，觀察最終是否有沉淀
（6）向母液中通入氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品．通氨氣的作用為bc．
a．使NaHCO₃更多地析出
b．增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出
c．使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度．

Answer 1

分析 粗鹽水加入沉淀劑過濾，得到濾液中加入試劑調(diào)節(jié)溶液PH至酸性，加熱蒸發(fā)得到飽和食鹽水，先通入氨氣再通入二氧化碳反應(yīng)得到碳酸氫鈉晶體和母液為氯化銨溶液，通入氨氣加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品氯化銨，氯化鈉溶液循環(huán)使用，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉純堿，電解飽和食鹽水可制得消毒液，
（1）用氯化鋇可以除去硫酸鈉，用氫氧化鈉可以除去氯化鎂，用碳酸鈉可以除去氯化鈣和過量的氯化鋇；
（2）稀鹽酸能和氫氧化鈉、碳酸鈉反應(yīng)，蒸發(fā)時可以得到氯化鈉的飽和溶液；
（3）從流程圖可以看出，沉淀池中加入的反應(yīng)物有氨氣、二氧化碳、氯化鈉，根據(jù)生成物是碳酸氫鈉，可推出反應(yīng)物有水，同時可知碳酸氫鈉為沉淀，反應(yīng)原理首先是氨氣、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫氨，然后碳酸氫氨和氯化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)交換成分生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨；
（4）流程關(guān)系分析，反應(yīng)過程中氯化鈉可以循環(huán)利用，提高原料利用率，副產(chǎn)品為氯化銨；
（5）檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗(yàn)是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀；
（6）根據(jù)氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來分析；同時通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度．

解答 解：（1）加入氫氧化鈉溶液時，能和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鎂；加入氯化鋇時，能和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，從而除去硫酸鈉；加入碳酸鈉溶液時，能和氯化鈣、過量的氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀、碳酸鋇沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鈣和過量的氯化鋇；過濾，向?yàn)V液中加入適量的稀鹽酸時，可以把過量的氫氧化鈉和碳酸鈉除去；
故答案為：BaCl₂；Na₂CO₃；
（2）稀鹽酸能和氫氧化鈉、碳酸鈉反應(yīng)，蒸發(fā)時可以得到氯化鈉的飽和溶液，將濾液的pH調(diào)至酸性除去的離子是OH^-、CO₃^2-，故答案為：OH^-、CO₃^2-；
（3）從流程圖可以看出，沉淀池中加入的反應(yīng)物有氨氣、二氧化碳、氯化鈉，根據(jù)生成物是碳酸氫鈉，可推出反應(yīng)物有水，同時可知碳酸氫鈉為沉淀，反應(yīng)原理首先是氨氣、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫氨，然后碳酸氫氨和氯化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)交換成分生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，氨氣極易溶于水，向沉淀池中通CO₂、NH₃的順序?yàn)�，先通入氨氣再通入二氧化碳，增大二氧化碳的吸收量，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
故答案為：先通NH₃，再通CO₂；NH₃•H₂O+CO₂=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（4）因?yàn)槁然�鈉最后剩余在母液中，所以循環(huán)I是氯化鈉的循環(huán)，設(shè)計(jì)循環(huán)I的目的是：使原料NaCl循環(huán)利用，提高利用率；
故答案為：使原料NaCl循環(huán)利用，提高利用率；
（5）檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗(yàn)是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀，觀察到若產(chǎn)生白色沉淀則說明有氯化鈉存在，若不生成沉淀，則無氯化鈉，檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉的操作方法為：取少量試樣溶于水，滴加過量稀硝酸，再滴加AgNO₃溶液，觀察到若產(chǎn)生白色沉淀則說明有氯化鈉存在，若不生成沉淀，則無氯化鈉，
故答案為：取少量試樣溶于水，滴加過量稀硝酸，再滴加AgNO₃溶液，觀察最終是否有沉淀；
（6）氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來，所以選項(xiàng)b正確；
通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度所以選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)a錯誤．
故答案為：bc．

點(diǎn)評 本題考查了海水資源的分析，要求必須對課本上的制堿法的反應(yīng)原理和流程十分清楚，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫的技巧、實(shí)驗(yàn)過程分析與判斷的能力，題目難度中等．