Question

10．以空氣、海水和貝殼為原料可進行多種化工生產(chǎn)，如圖1是課本介紹的幾種基本工業(yè)生產(chǎn)，根據(jù)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系回答下列問題：

（1）在粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，精制時所用的試劑為：a．鹽酸　b．氯化鋇溶液　c．氫氧化鈉溶液　d．碳酸鈉溶液．則加入試劑的順序是（填編號）bdca 或cbda或bcda．
（2）工業(yè)上從空氣中分離出A是利用空氣中沸點各成分的不同；
（3）C、D反應可制取一種常用的消毒劑，寫出反應的離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；寫出生成G+H的化學方程式：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（4）合成E時要使產(chǎn)率增大、反應速率加快，可采取的辦法是②⑥
①減壓　②加壓�、凵郎亍、芙禍亍、菁皶r從平衡混合氣中分離出E�、扪a充A或B　⑦加催化劑�、鄿p小A或B的量
（5）電解飽和食鹽水，下列關于離子交換膜電解槽的敘述錯誤的是d；
a．精制飽和食鹽水進入陽極室        b．純水（加少量NaOH）進入陰極室
c．陰極產(chǎn)物為氫氧化鈉和氫氣        d．陽極的電極反應為：Cl₂+2e^-═2Cl^-
（6）母液中常含有MgCl₂、NaCl、MgSO₄、KCl等（其溶解度與溫度的關系如圖2所示），可進一步加工制得一些重要的產(chǎn)品．若將母液加熱升溫到60℃以上，隨著水分的蒸發(fā)，會逐漸析出晶體，此晶體的主要成分是NaCl和MgSO₄；過濾上述晶體后，將濾液降溫到30℃以下，又逐漸析出晶體，用一定量的冷水洗滌該晶體，最后可得到比較純凈的KCl晶體．

Answer 1

分析 貝殼的主要成分為CaCO₃，加熱可生成CaO和CO₂，由純堿可知H為NaHCO₃，則F和E的反應應為侯氏制堿法的反應，由此可知F為CO₂，E為NH₃，G為NH₄Cl，A為分離空氣得到的物質(zhì)，所以A為N₂，所以B為H₂，電解食鹽水得氯氣、氫氧化鈉和氫氣，所以C、D為Cl₂和NaOH，
（1）根據(jù)根據(jù)SO₄^2-、Ca ²⁺、Mg²⁺等易轉(zhuǎn)化為沉淀而被除去，以及根據(jù)不能產(chǎn)生新雜質(zhì)的要求排序，前面加入的過量溶液應用后加入的溶液除去，最后加入適量的溶液；
（2）根據(jù)氮氣和氧氣的沸點不同可以分離子空氣得到氮氣和氧氣；
（3）氯氣和氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉和氯化鈉，水、二氧化碳、氨氣、氯化鈉反應生成氯化銨和碳酸氫鈉；
（4）合成氨的反應是氣體體積減小的放熱反應，根據(jù)影響反應速率和平衡移動的因素答題；
（5）電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽極，發(fā)生失電子的氧化反應；陽離子交換膜只允許陽離子通過，而陰離子不能通過；
（6）加熱時析出晶體，說明該晶體溶解度隨溫度的升高而降低；降溫時析出晶體，說明該晶體溶解度隨溫度的降低而降低以，用一定量的冷水洗滌該晶體，比較溫度較低時兩種物質(zhì)的溶解度大小，溶解度小的物質(zhì)就會析出．

解答 解：貝殼的主要成分為CaCO₃，加熱可生成CaO和CO₂，由純堿可知H為NaHCO₃，則F和E的反應應為侯氏制堿法的反應，由此可知F為CO₂，E為NH₃，G為NH₄Cl，A為分離空氣得到的物質(zhì)，所以A為N₂，所以B為H₂，電解食鹽水得氯氣、氫氧化鈉和氫氣，所以C、D為Cl₂和NaOH，
（1）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應生成沉淀，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，所以應先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入鹽酸，所以正確順序為BDCA 或 CBDA 或BCDA等，
故答案為：bdca 或cbda 或bcda；
（2）根據(jù)氮氣和氧氣的沸點不同可以分離子空氣得到氮氣和氧氣，
故答案為：沸點；
（3）氯氣和氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉和氯化鈉，反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，水、二氧化碳、氨氣、氯化鈉反應生成氯化銨和碳酸氫鈉，反應的方程式為NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（4）合成氨的反應是氣體體積減小的放熱反應，所以要使產(chǎn)率增大、反應速率加快可以加壓、補充氮氣或氫氣，故選②⑥；
（5）a、陽極是氯離子失電子發(fā)生氧化反應，精制飽和食鹽水進入陽極室，故a正確；
b、陰極是氫離子得到電子生成氫氣，純水（加少量NaOH）進入陰極室，故b正確；
c、陰極是氫離子得到電子生成氫氣發(fā)生還原反應，陰極附近水電離平衡破壞，氫氧根離子濃度增大結(jié)合鈉離子生成氫氧化鈉，故c正確；
d、陽極的電極反應為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故d錯誤；
故選d；
（6）觀察溶解度圖象，當溫度大于60℃，隨著溫度的升高，MgSO₄的溶解度反而下降，NaCl的溶解度一直比較低．所以這兩種物質(zhì)就會結(jié)晶析出；
降溫時析出晶體，說明該晶體溶解度隨溫度的降低而降低，從圖象可以看出，MgCl₂和KCl隨著溫度的降低而下降，將母液R降溫（降到30℃以下）析出晶體主要是MgCl₂，KCl，從圖象可以看出，在溫度較低時，MgCl₂的溶解度大于KCl的溶解度，所以冷水洗滌時較純的KCl固體就會析出；
故答案為：NaCl和MgSO₄；KCl．

點評 本題考查了電解池的工作原理知識，粗鹽提純的實驗方案設計步驟及注意事項以及化學方程式的書寫，化學來源于生產(chǎn)、生活，又服務于生產(chǎn)、生活，學習中注意積累化學知識，才能綜合應用，題目難度中等．