Question

以食鹽為原料進(jìn)行生產(chǎn)并綜合利用的某些過程如圖所示．

（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和離子，加入下列沉淀劑的順序是（填序號）______．
a．Na₂CO₃b．NaOHc．BaCl₂
（2）將濾液的pH調(diào)至酸性除去的離子是______．
（3）如圖表示電解飽和NaCl溶液的裝置，X、Y是石墨棒．實(shí)驗(yàn)開始時，在兩邊同時各滴入幾滴酚酞溶液，請回答以下問題：X極上的電極反應(yīng)式是______，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是______；Y電極上的電極反應(yīng)式是______，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是______．電解NaCl溶液的離子方程式是______．
（4）若向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過量生石灰，則可獲得一種可以循環(huán)使用的氣體，其化學(xué)式是______．
（5）常溫下，向某pH=11的Na₂CO₃溶液中加入過量石灰乳，過濾后所得溶液pH=13，則反應(yīng)前的溶液中與反應(yīng)后的濾液中水電離出的c（OH^-）的比值是______．

Answer 1

解：（1）總體思路是先沉淀再過濾，沉淀時要先加BaCl₂溶液，再加Na₂CO₃溶液，因?yàn)樘妓徕c能把過量的氯化鋇沉淀出來，氫氧化鈉可放在它們前面，也可放在它們后面或中間，都完全沉淀完后再過濾，故答案為：cab或cba或bca；
（2）加入適量鹽酸pH調(diào)至酸性除去的離子是CO₃^2-和OH^-，故答案為：CO₃^2-和OH^-；
（3）和電源的負(fù)極相連的是電解池的陰極，該電極上的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子濃度減小，所以堿性增強(qiáng)，酚酞變紅，和電源的正極相連的是陽極，該機(jī)反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣可以將碘離子氧化為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色，根據(jù)兩極上的電極反應(yīng)可以得到總反應(yīng)為：2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；有無色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；將濕潤的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍(lán)，證明有Cl₂產(chǎn)生；2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（4）向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過量生石灰，發(fā)生的反應(yīng)有H₂O+CaO=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+2NH₄Cl=2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，最終產(chǎn)物為氯化鈣、氨氣，其中氨氣可再利用，
故答案為：NH₃；
（5）pH 為11碳酸鈉溶液中[H⁺]_剩余?[OH^-]_水=10^-14；[OH^-]_水=10^-3mol/L，Na₂CO₃溶液中加入過量石灰乳，反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，所得溶液pH=13，則此時水電離出的c（OH^-）的值是10^-13mol/L，所以反應(yīng)前的溶液中與反應(yīng)后的濾液中水電離出的c（OH^-）的比值是1×10¹⁰，故答案為：1×10¹⁰．
分析：（1）根據(jù)鎂離子會與氫氧根離子和碳酸根離子生成沉淀，鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，硫酸根離子會與鋇離子生成沉淀；
（2）加入鹽酸可以除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉等進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)電解氯化鈉溶液的原理方程式以及氯氣和氫氧化鈉之間的反應(yīng)結(jié)合題干來回答；
（4）根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)和流程圖中可循環(huán)使用的物質(zhì)種類回答；
（5）氫氧化鈉中氫氧根離子是完全是水電離出的，碳酸鈉溶液中氫氧根離子是水完全電離生成的，結(jié)合離子積計算判斷．
點(diǎn)評：本題是一道實(shí)驗(yàn)探究綜合題，充分的展示了化學(xué)知識的方方面面，該題綜合性強(qiáng)難度較大，對訓(xùn)練學(xué)生良好地思維品質(zhì)以及知識的嚴(yán)密性有較好的幫助．