Question

（2013•潍坊模拟）某学习小组在实验室以食盐为原料模拟氯碱工业．步骤有①粗盐的提纯、②电解饱和食盐水．具体流程如下：

Answer 1

解题思路：（1）欲除去溶液I中的Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-，则用氢氧化镁除掉Mg²⁺，用氯化钡除掉SO₄^2-，用碳酸钠除掉Ca²⁺与多余的Ba²⁺，根据流程图可知试剂丙为碳酸钠；其作用为除掉掉Ca²⁺与多余的Ba²⁺；

（2）根据溶液C中的成分为碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠、氯化钾来分析；

（3）根据溶液D中的成分为：氯化钠、氯化钾和过量的盐酸，操作甲为降温结晶来分析；

（4）根据电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气、氯气，氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色；

（5）根据2NaCl+2H₂O

通电

.

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑来计算，若要恢复浓度，则通入氯化氢即可，其质量等于氢气和氯气的质量之和；

（6）根据溶液中的镁离子能和碱反应生成沉淀．

（1）欲除去溶液I中的Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-，则用氢氧化镁除掉Mg²⁺，用氯化钡除掉SO₄^2-，用碳酸钠除掉Ca²⁺与多余的Ba²⁺，根据流程图可知试剂丙为碳酸钠；其作用为除掉掉Ca²⁺与多余的Ba²⁺，故答案为：Na₂CO₃；Ca²⁺、Ba²⁺；

（2）溶液C中的成分为碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠、氯化钾，能与盐酸反应的有碳酸钠、氢氧化钠，离子方程式为：CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑，H⁺+OH^-=H₂O，

故答案为：CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑，H⁺+OH^-=H₂O；

（3）根据溶液D中的成分为：氯化钠、氯化钾和过量的盐酸，操作甲为降温结晶，溶液E中含有氯化钠、氯化钾和过量的盐酸，含有的离子有：Na⁺、K⁺、H⁺、OH^-、Cl^-，

故答案为：Na⁺、K⁺、H⁺、OH^-、Cl^-．

（4）根据电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气、氯气，氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色，故答案为：苍白色；H₂+Cl₂

点燃

.

2HCl；

（5）溶液的pH值为13，c（OH^-）=0.1mol/L，n（NaOH）=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol

2NaCl+2H₂O

电解

.

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

2 1 1

0.01mol n（Cl₂） n（H₂）

n（Cl₂）=0.005mol n（H₂）=0.005mol

阴极产生的氢气的体积n（氢气）=0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，

m（Cl₂）+m（H₂）=0.005mol×71g/mol+0.005mol×2g/mol=0.365g，

所以若恢复原溶液的成分和浓度，需要加入氯化氢，其质量为：0.365g；

故答案为：112；氯化氢；0.365；

（6）电解食盐水产生氢氧化钠：2NaCl+2H₂O

电解

.

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，氢氧化钠能和镁离子反应生成沉淀：2OH^-+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓，

故答案为：溶液中出现白色沉淀；2Cl^-+2H₂O

电解

.

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；2OH^-+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓．

点评：

本题考点： 粗盐提纯；氯碱工业；离子方程式的书写．

考点点评： 本题主要考查了粗盐的提纯、电解饱和食盐水，涉及到物质的除杂和提纯，化学计算等，难度中等，试题综合性较大．