Question

以食鹽為原料進(jìn)行生產(chǎn)并綜合利用的某些過(guò)程如圖所示．

（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和S

O

2- 4

離子，加入下列沉淀劑的順序是（填序號(hào)）

cab或者cba或者bca

．
a．Na₂CO₃b．NaOHc．BaCl₂
（2）將濾液的pH調(diào)至酸性除去的離子是

CO₃^2-和OH^-

．
（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(kāi)始時(shí)，在兩邊同時(shí)各滴入幾滴酚酞溶液，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：X極上的電極反應(yīng)式是

2H⁺+2e^-=H₂↑

，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是

有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅

；Y電極上的電極反應(yīng)式是

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

將濕潤(rùn)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

．電解NaCl溶液的離子方程式是

2Cl^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

．
（4）若向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過(guò)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

NH₃

．
（5）常溫下，向某pH=11的Na₂CO₃溶液中加入過(guò)量石灰乳，過(guò)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

1×10¹⁰

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鎂離子會(huì)與氫氧根離子和碳酸根離子生成沉淀，鈣離子會(huì)與碳酸根離子生成沉淀，硫酸根離子會(huì)與鋇離子生成沉淀；
（2）加入鹽酸可以除去過(guò)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(lái)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(lèi)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(jì)算判斷．

解答：解：（1）總體思路是先沉淀再過(guò)濾，沉淀時(shí)要先加BaCl₂溶液，再加Na₂CO₃溶液，因?yàn)樘妓徕c能把過(guò)量的氯化鋇沉淀出來(lái)，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(guò)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(yáng)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^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；將濕潤(rùn)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^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（4）向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過(guò)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(guò)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(shí)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．

點(diǎn)評(píng)：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(shí)的方方面面，該題綜合性強(qiáng)難度較大，對(duì)訓(xùn)練學(xué)生良好地思維品質(zhì)以及知識(shí)的嚴(yán)密性有較好的幫助．