Question

12．氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：

依照如圖，完成下列填空：
（1）寫出通電條件下電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）為有效除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO${\;}_{4}^{2-}$雜質(zhì)，精制過程中加入試劑的合理順序?yàn)锽C
A．NaOH溶液，Na₂CO₃溶液，鋇試劑，鹽酸
B、NaOH溶液，鋇試劑，Na₂CO₃溶液、鹽酸
C．鋇試劑，NaOH溶液，Na₂CO₃溶液、鹽酸
（3）鋇試劑可以是AC
A．Ba（OH）₂
B．Ba（NO₃）₂
C．BaCl₂
（4）為了保證雜質(zhì)能夠完全除去，除去試劑均稍過量，判斷鋇試劑已經(jīng)過量的方法是靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，如無沉淀產(chǎn)生，證明鋇試劑已過量
（5）請寫出精制過程中加入適量鹽酸時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式H⁺+OH^-=H₂O；CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O
（6）下表是NaOH、NaCl在不同溫度下的溶解度（單位：g/100g水）

溫度（℃）	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	70℃	80℃	90℃	100℃
NaOH	42	51	109	119	129	145	174	299	314	329	347
NaCl	35.7	35.8	36	36.3	36.6	37	37.3	37.8	38.4	39	39.8

由此可知：
脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過蒸發(fā)，冷卻、過濾（填寫操作名稱），除去NaCl₂該工業(yè)流程中循環(huán)中可循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl．

Answer 1

分析 （1）電解氯化鈉溶液總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應(yīng)注意碳酸鈉在鋇試劑之后；
（3）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質(zhì)；
（4）判斷鋇試劑已經(jīng)過量的方法是靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，如無沉淀產(chǎn)生，證明鋇試劑已過量；
（5）加入適量鹽酸除去溶液中的碳酸根和氫氧根離子，據(jù)此書寫離子方程式；
（6）根據(jù)氫氧化鈉和氯化鈉的溶解度隨溫度的變化關(guān)系來確定實(shí)現(xiàn)氯化鈉和氫氧化鈉分離獲得氯化鈉的方法．

解答 解：（1）電解氯化鈉溶液總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；故答案為：2NaCl+2H₂O  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀，可再通過過濾除去，Na₂CO₃溶液能除去過量的BaCl₂溶液，鹽酸能除去過量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以應(yīng)BaCl₂溶液再Na₂CO₃溶液之前加即可，所以加入試劑順序?yàn)閎c，故答案為：BC；
（3）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質(zhì)，選Ba（NO₃）₂會引入雜質(zhì)硝酸根離子，所以該鋇試劑不能選用，
故答案為：AC；
（4）判斷鋇試劑已經(jīng)過量的方法是靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，如無沉淀產(chǎn)生，證明鋇試劑已過量，故答案為：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，如無沉淀產(chǎn)生，證明鋇試劑已過量；
（5）加入適量鹽酸除去溶液中的碳酸根和氫氧根離子，離子方程式為：H⁺+OH^-=H₂O；CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O，故答案為：H⁺+OH^-=H₂O；CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O；    
（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得出：氫氧化鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，但是氯化鈉的溶解度受溫度的影響不大，則在溫度高的時候，生成氫氧化鈉晶體即可除去氯化鈉，所以氫氧化鈉和氯化鈉分離的方法是：蒸發(fā)結(jié)晶，過濾，可循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl；故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶，過濾；NaCl．

點(diǎn)評 本題考查粗鹽提純及電解原理，明確發(fā)生的離子反應(yīng)及電解反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，注意除雜不能引入新的雜質(zhì)及試劑的添加順序，題目難度中等．