Question

（10分）以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、氫氧化鈉等產(chǎn)品的工業(yè)稱(chēng)為“氯堿工業(yè)”，它是目前化學(xué)工業(yè)的重要支柱之一。

Ⅰ.由于粗鹽中含有少量MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等雜質(zhì)，不符合電解要求，因此必須經(jīng)過(guò)精制。下圖是粗鹽精制的流程：

回答下列問(wèn)題：

（1）操作②的名稱(chēng)是      。

（2）在懸濁液中加NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液三種試劑的順序合理的為     。

A．先加入NaOH，后加入Na₂CO₃，再加入BaCl₂溶液

B．先加入NaOH，后加入BaCl₂溶液，再加入Na₂CO₃

C．先加入BaCl₂溶液，后加入NaOH，再加入Na₂CO₃

D．先加入BaCl₂溶液，后加入Na₂CO₃，再加入NaOH

有同學(xué)提出用     溶液代替BaCl₂溶液可達(dá)到同樣的目的。

Ⅱ.下圖是電解食鹽水制取氯氣、氫氧化鈉等產(chǎn)品的流程：

（3）在電解過(guò)程中，發(fā)生的反應(yīng)為2NaCl + 2H₂OCl₂ ↑+ H₂ ↑ + 2NaOH，電解后溶液的pH      。（填“升高”、“不變”、“降低”）

（4） 電解食鹽水時(shí)，需防止Cl₂和NaOH反應(yīng)，因Cl₂和NaOH溶液充分接觸會(huì)生成NaClO、氯化鈉、水，請(qǐng)寫(xiě)出Cl₂和NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式      。

（5）該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是      。

（6）若取100g的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氯化鈉溶液進(jìn)行電解，一段時(shí)間后停止通電，生成氯氣的質(zhì)量7.1g。請(qǐng)計(jì)算：生成氫氣的質(zhì)量為多少克？反應(yīng)后溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）     

（7）若使（6）中電解后的溶液恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，則需向溶液中加入適量的      。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.（1）過(guò)濾（1分） （2）   BCD  （1分，答對(duì)2個(gè)給0.5分，答對(duì)3個(gè)給1分。）Ba(OH)₂   （1分）

Ⅱ.（3）升高（1分）  （4）   2NaOH + Cl₂  === NaClO+NaCl + H₂O     （1分）               

（5）  NaCl（1分）

（6）解: 設(shè)：生成氫氣的質(zhì)量為x,氫氧化鈉的質(zhì)量為y

2NaCl + 2H₂OCl₂ ↑+ H₂ ↑+ 2NaOH

117        　　  71    2       80

     7.1g     x       y

                            

                X=0.2 g      ( 1分 )

              y =8 g       ( 1分 )

反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù):  ( 1分 )

（7）  HCl或氯化氫   (1分)

【解析】Ⅰ. 在懸濁液中加NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液三種試劑的順序：Na₂CO₃+BaCl₂=2NaCl+BaCO₃↓若先加BaCl₂溶液，過(guò)量的Na₂CO₃溶液可以最后用稀鹽酸調(diào)節(jié)到溶液呈中性，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑; 但若先加入Na₂CO₃溶液，過(guò)量的BaCl₂溶液則無(wú)法除去，即這三種試劑的中、加入順序一定要使BaCl₂溶液在Na₂CO₃溶液之前加入，故B、C、D三者都正確；可用Ba(OH)₂溶液替代BaCl₂溶液，是因?yàn)镹a₂CO₃+BaCl₂=2NaOH+BaCO₃↓、NaOH+HCl=NaCl+H₂O，不會(huì)引入新的雜質(zhì)。

Ⅱ. 2NaCl + 2H₂OCl₂ ↑+ H₂ ↑+ 2NaOH，反應(yīng)生成NaOH，堿性逐漸增強(qiáng)，堿性越強(qiáng)，PH值就越大，故PH升高。