Question

某氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如图：

依据图，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化学方程式为           ；与电源负极相连的电极附近，溶液pH值             ．（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SO₄^2﹣含量较高，必须添加钡试剂除去SO₄^2﹣，该钡试剂可以是             （选填a、b、c多选倒扣分）

a．Ba（OH）₂      b．Ba（NO₃）₂      c．BaCl₂

（4）为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2﹣，加入试剂的合理顺序为          （选填a、b、c多选倒扣分）

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在溶解度上的差异，通过          、冷却、          （填写操作名称）除去NaCl．

（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）2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；升高；

（2）Ba2++SO42﹣=BaSO4↓，Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓，

Ca2++CO32﹣=CaCO3↓，Ba2++CO32﹣=BaCO3↓；

（3）ac；（4）bc；（5）浓缩；过滤；

（6）2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．

【解析】（1）电解食盐水，与正极相连为阳极，生成氯气，该电极反应为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，与电源负极相连为阴极，生成氢气和NaOH，生成碱，所以pH升高，

（2）精制过程中，加入氯化钡，可以将杂质离子硫酸根除去，即Ba2++SO42﹣=BaSO4↓，加入氢氧化钠，可以将杂质离子镁离子除去，即Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓，加入碳酸铵，即可以将杂质钙离子除去，还可以将多余的钡离子除去，即Ca2++CO32﹣=CaCO3↓，Ba2++CO32﹣=BaCO3↓，

（3）添加钡试剂除去SO42﹣，注意不能引入新的杂质，选Ba（NO3）2会引入杂质硝酸根离子，所以选ac，（4）有效除去Ca2+、Mg2+、SO42﹣，应注意碳酸钠在钡试剂之后，是为除去过量的钡离子，显然只有选项bc符合，（5）氢氧化钠的溶解度随温度的升高而增大，但是氯化钠的溶解度受温度的影响不大，则在温度高的时候，生成氢氧化钠晶体即可除去氯化钠，所以氢氧化钠和氯化钠分离的方法是：蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤；

（6）电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠溶液，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；