Question

氯堿廠電解飽和食鹽水溶液制取NaOH的工藝流程示意圖如下：



依據上圖，完成下列問題：
（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式：______．
（2）粗鹽常含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜離子，精制過程中要將它們以沉淀的形式除去，則加入試劑的合理順序為______（填編號）．
A．先加入NaOH，后加入Na₂CO₃，再加入BaCl₂溶液
B．先加入NaOH，后加入BaCl₂溶液，再加入Na₂CO₃
C．先加入BaCl₂溶液，后加入NaOH，再加入Na₂CO₃
（3）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過______（填寫操作名稱）、冷卻結晶、______（填寫操作名稱），除去NaCl．
（4）由圖示可知在電解制堿過程中______可以循環使用，以提高反應物利用率；在制堿的同時，還產生H₂和Cl₂，工業上常常利用它們生產______．
（5）如圖所示，目前電解法制燒堿通常采用離子交換膜法，陽離子交換膜不允許陰離子通過，陰離子交換膜不允許陽離子通過．

則以下敘述正確的是______（填編號）．
A．NaOH、H₂均在Ⅰ區產生
B．圖中a為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜
C．Ⅲ區炭棒上的電極反應式為 2Cl^--2e→Cl₂↑
D．取少量Ⅲ區中的溶液，滴加酚酞，溶液變紅色
（6）在實際生產中，經過脫鹽后得到含溶質質量分數約為50%的NaOH溶液（密度為1.92g/cm³），則該燒堿溶液的物質的量濃度為______．

Answer 1

（1）電解氯化鈉溶液的生成物是氫氧化鈉、氯氣和氫氣，即：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）根據除去鈣離子用碳酸根離子進行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去，加入Na₂CO₃的順序必須在加入鋇離子的后面即可，分析四個選項可知BC符合題意．
故答案為：BC；
（3）因為氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大，所以可以采用蒸發溶劑結晶的方法，除去氫氧化鈉中的氯化鈉，故答案為：蒸發濃縮；過濾；
（4）根據循環圖，可以循環使用的物質是氯化鈉，工業上可以用氯氣和氫氣反應生成氯化氫來生產鹽酸，故答案為：NaCl；鹽酸；
（5）A、根據電解的工作原理：陽極放電的是氯離子，生成氯氣，陰極放電的是氫離子，生成氫氣，氫氧根和鈉離子結合生成氫氧化鈉，故A正確；
B、圖中Ⅰ區產生了氫氧化鈉，是氫離子放電的電極區域，鈉離子可以通過a，所以a為陽離子交換膜，b為陰離子交換膜，故B錯誤；
C、Ⅲ區炭棒是陽極，該極上的電極反應式為 2Cl^--2e→Cl₂↑，故C正確；
D、Ⅲ區中生成的是氯氣，和水反應生成鹽酸和次氯酸，溶液顯酸性，該溶液滴加酚酞，溶液無色，故D錯誤．
故選AC；
（6）質量分數和物質的量濃度間的關系c=

1000ρw%

M

，所以該燒堿溶液的物質的量濃度C=

1000×1.92g/ml×50%

40g/mol

=24.0mol/L．
故答案為：24.0mol/L．