Question

海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg（以MgCl₂形式存在）和Br₂（以NaBr的形式存在）及综合利用的生产流程简图：

请回答：
（1）在粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，精制时所用的试剂为：
A．盐酸     B．氯化钡溶液      C．氢氧化钠溶液       D．碳酸钠溶液．
则加入试剂的顺序是（填编号）______．
（2）目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是______．
A．精制饱和食盐水进入阳极室             B．纯水（加少量NaOH）进入阴极室
C．阴极产物为氢氧化钠和氢气             D．电解槽的阳极用金属铁网制成
（3）写出电解饱和NaCl溶液的离子反应方程式：______ Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

Answer 1

【答案】分析：（1）根据根据SO₄^2-、Ca ²⁺、Mg²⁺等易转化为沉淀而被除去，以及根据不能产生新杂质的要求排序，前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去，最后加入适量的溶液；
（2）电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极，发生失电子的氧化反应；阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阴离子不能通过；
（3）依据电极原理和生成产物写出电解饱和NaCl溶液的离子反应方程式：
（4）工业制备用到石灰石的有炼铁除硫磷，玻璃制备，水泥制备等；
（5）氯化镁失水发生水解生成氢氧化镁沉淀，为防止水解应在氯化氢气流中加热脱水；
（6）溴单质具有氧化性，亚硫酸钠具有还原性发生氧化还原反应生成硫酸钠和氢溴酸．
解答：解：（1）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分别与BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na₂CO₃溶液能除去过量的BaCl₂溶液，盐酸能除去过量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以应先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入盐酸，所以正确顺序为BDCA 或 CBDA 或BCDA等
故答案为：BDCA 或 CBDA 或BCDA等；
（2）A、阳极是氯离子失电子发生氧化反应，精制饱和食盐水进入阳极室，故A正确；
B、阴极是氢离子得到电子生成氢气，纯水（加少量NaOH）进入阴极室，故B正确；
C、阴极是氢离子得到电子生成氢气发生还原反应，阴极附近水电离平衡破坏，氢氧根离子浓度增大结合钠离子生成氢氧化钠，故C正确；
D、．电解槽的阳极是石墨电极，溶液中的氯离子失电子生成氯气，若用用金属铁网制成，则铁是电子发生氧化反应，生成的亚铁离子和氢氧根离子形成沉淀，得不到氯气和烧碱，故D错误；
故选D．
（3）电解过程中阳极上氯离子失电子发生氧化反应，2Cl^--2e-=Cl₂↑；阴极上是氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑；电解池中反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案为：2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）石灰石可以用作制玻璃的原料，发生的反应为：CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑，故答案为：2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（5）氯化镁在水中乙发生水解，为抑制水解，氯化镁晶体应在氯化氢气流中脱水，故答案为：在HCl气流中加热脱水（防止MgCl₂水解）；
（6）溴单质具有氧化性，亚硫酸钠具有还原性发生氧化还原反应生成硫酸钠和氢溴酸；反应的化学方程式为：H₂O+Na₂SO₃+Br₂═Na₂SO₄+2HBr，故答案为：H₂O+Na₂SO₃+Br₂═Na₂SO₄+2HBr．
点评：本题考查了电解池的工作原理知识，粗盐提纯的实验方案设计步骤及注意事项以及化学方程式的书写，化学来源于生产、生活，又服务于生产、生活，学习中注意积累化学知识，才能综合应用，题目难度中等．