Question

[化學--選修化學與技術]
氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：

依據如圖，完成下列填空：
（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發生反應的方程式為：

 

．與電源負極相連的電極附近溶液pH

 

．（填“不變”“增大”或“減小”）
（2）如果粗鹽中SO₄^2-含量較高，必須添加鋇試劑除去SO₄^2-，該試劑可以選

 

．
a．Ba（OH）₂ b．Ba（NO₃）₂c．BaCl₂
（3）為有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑的合理順序為

 

 （選a、b、c，多選扣分）．
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加鋇試劑
b．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na₂CO₃
c．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（4）在用陽離子交換膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區和陰極區，防止Cl₂與NaOH反應；采用無隔膜電解冷的食鹽水時，Cl₂與NaOH充分反應，產物最終僅有NaClO和H₂，相應的化學反應方程式為

 

、

 

．

Answer 1

分析：（1）電解食鹽水，與正極相連為陽極，生成氯氣，與電源負極相連為陰極，生成氫氣和NaOH；
（2）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質；
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應注意碳酸鈉在鋇試劑之后；
（4）電解氯化鈉溶液生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液，氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答：解：（1）電解食鹽水，與正極相連為陽極，生成氯氣，該電極反應為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，與電源負極相連為陰極，生成氫氣和NaOH，生成堿，所以pH升高，
故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；增大；
（2）添加鋇試劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的雜質，選Ba（NO₃）₂會引入雜質硝酸根離子，所以選ac，故答案為：ac；
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應注意碳酸鈉在鋇試劑之后，是為除去過量的鋇離子，顯然只有選項bc符合，故答案為：bc；
（4）電解氯化鈉溶液生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液，氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；反應的化學方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

點評：本題考查粗鹽提純及電解原理，明確發生的離子反應及電解反應是解答的關鍵，注意除雜不能引入新的雜質及試劑的添加順序，題目難度中等．