问题详情:
*碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为 ;与电源负极相连的电极附近,溶液pH (选填“不变”“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为 。
(3)如果粗盐中S含量较高,必须添加钡试剂除去S,该钡试剂可以是 (选填“a”“b”或“c”)。
(OH)2 (NO3)2
2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、S,加入试剂的合理顺序为 (选填“a”“b”或“c”)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl溶解度上的差异,通过 、冷却结晶、 除去NaCl。(填写*作名称)
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和*极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为 。
【回答】
解析:(1)电解食盐水时,与电源正极相连的电极发生的电极反应式是2Cl--2e-Cl2↑,与电源负极相连的电极发生的电极反应式是2H++2e-H2↑,消耗H+,即产生OH-,所以溶液的pH升高。
(2)精制过程中,加入Na2CO3除去Ca2+(Ca2++CCaCO3↓);加入NaOH除去Mg2+[Mg2++2OH-Mg(OH)2↓],由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度,所以Mg2+与OH-、C混合时,主要生成Mg(OH)2沉淀。
(3)除去S应选择Ba2+,如加入Ba(NO3)2,溶液中会引入杂质N,而加入BaCl2或Ba(OH)2均不会增加新的杂质。
(4)除杂质时加入Ba2+和OH-无先后之分,但Na2CO3一定在BaCl2之后加入,因为C还能除去多余的Ba2+。
(5)脱盐工序的目的是分离NaOH和NaCl,由于NaCl溶解度小,因而NaCl首先析出,其*作过程是蒸发、冷却结晶,经过滤得到NaCl晶体。
(6)如无隔膜会发生如下反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,电解食盐水溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,两反应的化学方程式相加得NaCl+H2ONaClO+H2↑。
*:(1)2Cl--2e-Cl2↑ 升高
(2)Ca2++CCaCO3↓、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ (3)ac (4)bc (5)蒸发 过滤
(6)NaCl+H2ONaClO+H2↑
知识点:物质的分离 提纯和检验
题型:综合题