Question

2．氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下

依據(jù)圖，完成下列填空
（1）電解過程中，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；與電源負(fù)極相連的電極附近，產(chǎn)生的物質(zhì)是NaOH、H₂
（2）工業(yè)食鹽含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，精制過程中發(fā)生反應(yīng)的方程式是（書寫方程時(shí)物質(zhì)請(qǐng)用氯化鈣、氯化鎂表示）MgCl₂+2NaOH=2NaCl+Mg（OH）₂↓，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
（3）如果粗鹽中硫酸根離子含量較高，必須添加鋇試劑除去硫酸根離子，該 鋇試劑可以是AC（選填A(yù)BC）
A、Ba（OH）₂   B、Ba（NO₃）₂C、BaCl₂．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水的原理方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，電解食鹽水，與正極相連為陽極，生成氯氣，與電源負(fù)極相連為陰極，生成氫氣和NaOH；
（2）用可溶性的碳酸鈉除去鈣離子，用NaOH除去鎂離子；
（3）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質(zhì)．

解答 解：（1）電解氯化鈉溶液時(shí)，陽極是氯離子失電子生成氯氣的過程，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極是氫離子得電子生成氫氣的過程，發(fā)生電極反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑，該極消耗氫離子，電極附近溶液pH升高，生成氫氧化鈉，總反應(yīng)為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；NaOH、H₂；
（2）Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)與碳酸鈉、NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，反應(yīng)方程式分別為MgCl₂+2NaOH=2NaCl+Mg（OH）2↓，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，
故答案為：MgCl₂+2NaOH=2NaCl+Mg（OH）2↓；CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；                       
（3）如果粗鹽中SO₄^2-含量較高，必須添加鋇試劑除去SO₄^2-，該鋇試劑選擇的原則是不引入難以除去的雜質(zhì)離子；
A．Ba（OH）₂，加入過量試劑硫酸根離子全部沉淀，氫氧根可通過調(diào)節(jié)PH值除去，故A符合；
B．Ba（NO₃）₂，加入過量試劑，硝酸根離子不能除去，引入雜質(zhì)離子硝酸根，故B不符合；
C．BaCl₂，加入過量試劑硫酸根離子全部沉淀，氯離子不是雜質(zhì)離子，故C符合；
故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題以氯堿工業(yè)為載體考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握分離流程中的反應(yīng)及混合物分離方法以及電解原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．