Question

氯堿廠電解飽和食鹽水溶液制取NaOH的工藝流程示意圖如下：

依據(jù)上圖，完成下列問題：
（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式：    ．
（2）粗鹽常含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜離子，精制過程中要將它們以沉淀的形式除去，則加入試劑的合理順序為    （填編號）．
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
（3）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過    （填寫操作名稱）、冷卻結(jié)晶、    （填寫操作名稱），除去NaCl．
（4）由圖示可知在電解制堿過程中    可以循環(huán)使用，以提高反應(yīng)物利用率；在制堿的同時，還產(chǎn)生H₂和Cl₂，工業(yè)上常常利用它們生產(chǎn)    ．
（5）如圖所示，目前電解法制燒堿通常采用離子交換膜法，陽離子交換膜不允許陰離子通過，陰離子交換膜不允許陽離子通過．則以下敘述正確的是    （填編號）．
A．NaOH、H₂均在Ⅰ區(qū)產(chǎn)生
B．圖中a為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜
C．Ⅲ區(qū)炭棒上的電極反應(yīng)式為 2Cl^--2e→Cl₂↑
D．取少量Ⅲ區(qū)中的溶液，滴加酚酞，溶液變紅色
（6）在實際生產(chǎn)中，經(jīng)過脫鹽后得到含溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)約為50%的NaOH溶液（密度為1.92g/cm³），則該燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度為    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)圖可看出電解氯化鈉溶液的生成物，配平即可；
（2）根據(jù)除去鈣離子用碳酸根離子進行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去進行分析；
（3）根據(jù)氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征進行分析；
（4）根據(jù)循環(huán)圖尋找可以循環(huán)使用的物質(zhì)，工業(yè)上可以用氯氣和氫氣反應(yīng)生成氯化氫來生產(chǎn)鹽酸；
（5）根據(jù)電解的工作原理：陽極放電的是氯離子，陰極放電的是氫離子來分析；
（6）根據(jù)質(zhì)量分數(shù)和物質(zhì)的量濃度間的關(guān)系c=來計算．
解答：解：（1）電解氯化鈉溶液的生成物是氫氧化鈉、氯氣和氫氣，即：2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）根據(jù)除去鈣離子用碳酸根離子進行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去，加入Na₂CO₃的順序必須在加入鋇離子的后面即可，分析四個選項可知BC符合題意．
故答案為：BC；
（3）因為氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大，所以可以采用蒸發(fā)溶劑結(jié)晶的方法，除去氫氧化鈉中的氯化鈉，故答案為：蒸發(fā)濃縮；過濾；
（4）根據(jù)循環(huán)圖，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是氯化鈉，工業(yè)上可以用氯氣和氫氣反應(yīng)生成氯化氫來生產(chǎn)鹽酸，故答案為：NaCl；鹽酸；
（5）A、根據(jù)電解的工作原理：陽極放電的是氯離子，生成氯氣，陰極放電的是氫離子，生成氫氣，氫氧根和鈉離子結(jié)合生成氫氧化鈉，故A正確；
B、圖中Ⅰ區(qū)產(chǎn)生了氫氧化鈉，是氫離子放電的電極區(qū)域，鈉離子可以通過a，所以a為陽離子交換膜，b為陰離子交換膜，故B錯誤；
C、Ⅲ區(qū)炭棒是陽極，該極上的電極反應(yīng)式為 2Cl^--2e→Cl₂↑，故C正確；
D、Ⅲ區(qū)中生成的是氯氣，和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，溶液顯酸性，該溶液滴加酚酞，溶液無色，故D錯誤．
故選AC；
（6）質(zhì)量分數(shù)和物質(zhì)的量濃度間的關(guān)系c=，所以該燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度C==24.0mol/L．
故答案為：24.0mol/L．
點評：本題是一道綜合性試題，涉及知識點比較多，要求學(xué)生有完整的知識結(jié)構(gòu)和分析問題的能力．