Question

13．食鹽是重要的化工原料，以食鹽為原料的綜合利用的流程圖如下，請回答問題．

（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-離子，加入的沉淀劑為NaOH、BaCl₂和Na₂CO₃．
（2）將濾液的pH調至酸性可除去的離子是OH^-、CO₃^2-．
（3）向沉淀池中通CO₂、NH₃的順序為先通NH₃，再通CO₂；沉淀池中發(fā)生反應的化學方程式：NH₃•H₂O+CO₂=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓；．
（4）設計循環(huán)I的目的是使原料NaCl循環(huán)利用，提高利用率．
（5）檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉的操作方法為取少量試樣溶于水，滴加過量稀硝酸，再滴加AgNO₃溶液，觀察最終是否有沉淀
（6）向母液中通入氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產品．通氨氣的作用為bc．
a．使NaHCO₃更多地析出
b．增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出
c．使NaHCO₃轉化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度．

Answer 1

分析 粗鹽水加入沉淀劑過濾，得到濾液中加入試劑調節(jié)溶液PH至酸性，加熱蒸發(fā)得到飽和食鹽水，先通入氨氣再通入二氧化碳反應得到碳酸氫鈉晶體和母液為氯化銨溶液，通入氨氣加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產品氯化銨，氯化鈉溶液循環(huán)使用，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉純堿，電解飽和食鹽水可制得消毒液，
（1）用氯化鋇可以除去硫酸鈉，用氫氧化鈉可以除去氯化鎂，用碳酸鈉可以除去氯化鈣和過量的氯化鋇；
（2）稀鹽酸能和氫氧化鈉、碳酸鈉反應，蒸發(fā)時可以得到氯化鈉的飽和溶液；
（3）從流程圖可以看出，沉淀池中加入的反應物有氨氣、二氧化碳、氯化鈉，根據(jù)生成物是碳酸氫鈉，可推出反應物有水，同時可知碳酸氫鈉為沉淀，反應原理首先是氨氣、二氧化碳和水反應生成碳酸氫氨，然后碳酸氫氨和氯化鈉發(fā)生復分解反應交換成分生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨；
（4）流程關系分析，反應過程中氯化鈉可以循環(huán)利用，提高原料利用率，副產品為氯化銨；
（5）檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀；
（6）根據(jù)氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來分析；同時通入氨氣使溶液堿性增強，使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度．

解答 解：（1）加入氫氧化鈉溶液時，能和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鎂；加入氯化鋇時，能和硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，從而除去硫酸鈉；加入碳酸鈉溶液時，能和氯化鈣、過量的氯化鋇反應生成碳酸鈣沉淀、碳酸鋇沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鈣和過量的氯化鋇；過濾，向濾液中加入適量的稀鹽酸時，可以把過量的氫氧化鈉和碳酸鈉除去；
故答案為：BaCl₂；Na₂CO₃；
（2）稀鹽酸能和氫氧化鈉、碳酸鈉反應，蒸發(fā)時可以得到氯化鈉的飽和溶液，將濾液的pH調至酸性除去的離子是OH^-、CO₃^2-，故答案為：OH^-、CO₃^2-；
（3）從流程圖可以看出，沉淀池中加入的反應物有氨氣、二氧化碳、氯化鈉，根據(jù)生成物是碳酸氫鈉，可推出反應物有水，同時可知碳酸氫鈉為沉淀，反應原理首先是氨氣、二氧化碳和水反應生成碳酸氫氨，然后碳酸氫氨和氯化鈉發(fā)生復分解反應交換成分生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，氨氣極易溶于水，向沉淀池中通CO₂、NH₃的順序為，先通入氨氣再通入二氧化碳，增大二氧化碳的吸收量，反應的化學方程式為：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
故答案為：先通NH₃，再通CO₂；NH₃•H₂O+CO₂=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（4）因為氯化鈉最后剩余在母液中，所以循環(huán)I是氯化鈉的循環(huán)，設計循環(huán)I的目的是：使原料NaCl循環(huán)利用，提高利用率；
故答案為：使原料NaCl循環(huán)利用，提高利用率；
（5）檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀，觀察到若產生白色沉淀則說明有氯化鈉存在，若不生成沉淀，則無氯化鈉，檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉的操作方法為：取少量試樣溶于水，滴加過量稀硝酸，再滴加AgNO₃溶液，觀察到若產生白色沉淀則說明有氯化鈉存在，若不生成沉淀，則無氯化鈉，
故答案為：取少量試樣溶于水，滴加過量稀硝酸，再滴加AgNO₃溶液，觀察最終是否有沉淀；
（6）氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來，所以選項b正確；
通入氨氣使溶液堿性增強，使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度所以選項c正確，選項a錯誤．
故答案為：bc．

點評 本題考查了海水資源的分析，要求必須對課本上的制堿法的反應原理和流程十分清楚，同時也考查了化學方程式的書寫的技巧、實驗過程分析與判斷的能力，題目難度中等．