Question

氯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）工业食盐中含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为     ___________________________，___________________________。

    （2）如果粗盐中含量较高，必须添加钡试剂除去，该钡试剂可以是________________。

    a．Ba（OH）₂?b．Ba（NO₃）₂?c．BaCl₂

    （3）为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、，加入试剂的合理顺序为____________。

    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

    （4）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过______________、冷却、______________除去NaCl。（填写操作名称）

    （5）电解食盐水时，总的反应方程式为____________________________。

    （6）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，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____________________________。

Answer 1

解析：（1）由框图，食盐精制时加入了NaOH和Na₂CO₃，则Mg²⁺被OH^－除去，Ca²⁺被除去。由于S〔Mg（OH）₂〕＜S（MgCO₃），所以不生成MgCO₃沉淀。

    （2）可用Ba²⁺除去：Ba²⁺+══BaSO₄↓，但不能选择Ba（NO₃）₂，因为会引入，原溶液是NaCl（aq），要制取的是NaOH（aq）（或NaOH），故OH^－和Cl^－不是杂质。

    （3）加入过量的钡试剂，而过量的Ba²⁺必须除去，所以加入钡试剂必须在加入Na₂CO₃之前，以利用Na₂CO₃除去Ba²⁺，Ba²⁺+══BaCO₃↓。

    （4）由于溶解度NaOH＞NaCl，而脱盐得到的是NaCl（s）和NaOH（aq），所以可采用先加热蒸发水分——溶解度小的首先析出，再过滤的办法。

    （6）如果生成的Cl₂与NaOH充分接触，则电解过程中先后发生下列反应：

    2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

    +）2NaOH+Cl₂══NaCl+NaClO+H₂O

    NaCl+H₂ONaClO+H₂↑

答案：（1）Ca²⁺+══CaCO₃↓    Mg²⁺+2OH^－══Mg（OH）₂↓

    （2）ac      （3）bc      （4）蒸发      过滤

    （5）2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

    （6）NaCl+H₂ONaClO+H₂↑