Question

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：

（1）溶液A的溶质是                  ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是                          ；
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用                  ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca^2＋、Mg^2＋、NH₄^＋、SO₄^2－[c(SO₄^2－＞c(Ca^2＋)]。精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：
①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是              。
②过程Ⅰ中将NH₄^＋转化为N₂的离子方程式是                     。 ③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小，过程Ⅱ中除去的离子有                 。

Answer 1

（1）NaOH
（2）2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
（3）氯气和水反应，Cl₂+H₂OHCl+HClO，增大HCl的浓度可使平衡向逆向移动，减少氯气在水中的溶解度，有利于氯气的溢出。
（4）①Mg(OH)₂  ②2NH₄⁺+3Cl₂+8OH^-=8H₂O+6Cl^-+N₂↑   ③SO₄^2-  Ca²⁺

（1）电解时，阴极H⁺放电，阳极Cl^-放电，因此溶液中溶质是NaOH。
（2）电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
（3）因为阳极上产生Cl₂，而氯气能溶解于水，产能发生Cl₂+H₂OHCl+HClO，根据平衡移动原理知，增大盐酸的浓度可使平衡向逆向移动，这样减少了氯气的溶解度，有利于氯气的溢出。
（4）由于溶解中含有Mg²⁺，所以用NaOH调节溶液的pH时，会产生Mg(OH)₂沉淀，即盐泥a中还含有Mg(OH)₂。淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，
可将NH₄⁺氧化为N₂，而氯气被还原成Cl^-，方程式为2NH₄⁺+3Cl₂+8OH^-=8H₂O+6Cl^-+N₂↑；沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度相对大的容易转化为溶解度更小的沉淀，加入BaCO₃后，溶液中的SO₄^2-更容易生成更难溶的BaSO₄沉淀，由于Ca²⁺的存在，还会生成CaCO₃沉淀。