Question

(10)（1）氯堿工業是利用電解食鹽水生產     ①      為基礎的工業體系。

（2）電解前，為除去食鹽水中的Mg²⁺、Ca²⁺、等雜質離子，下列加入順序合理的是  ② 。

A．碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇                     B．碳酸鈉、氯化鋇、氫氧化鈉

C．氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇                     D．氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉

（3）“鹽泥”是粗鹽提純及電解食鹽水過程中形成的工業“廢料”。某工廠的鹽泥組成如下：

成分	NaCl	Mg(OH)2	CaCO3	BaSO4	其他不溶于酸的物質
質量分數(%)	15~20	15~20	5~10	30~40	10~15

為生產七水硫酸鎂，設計了以下工藝流程：

生產七水硫酸鎂工藝流程圖

1－反應器  2－過濾器  3－蒸發濃縮器  4－結晶槽  5－洗滌槽  6－真空干燥器

裝置1中加入的酸應選用     ③     ，加入的酸應適當過量，控制pH為5左右，反應溫度在50℃左右。持續攪拌使之充分反應，以使Mg(OH)₂充分溶解并轉化為MgSO₄，在此過程中同時生成CaSO₄。其中碳酸鈣可以轉化為硫酸鈣的原因是     ④     。

裝置2中濾渣的主要成分為       ⑤         。

裝置3中通入高溫水蒸汽并控制溫度在100～110℃，蒸發結晶，此時析出的晶體主要是__⑥__。

用裝置6（真空干燥器）干燥七水硫酸鎂晶體的理由是     ⑦        。

 

Answer 1

【答案】

（1）①氯氣、燒堿、氫氣（只寫出氯氣和燒堿也可）。（2分）   （2）②D。

（3）③(稀)硫酸。  ④攪拌過程中CO₂不斷逸出，使平衡CaCO₃＋H₂SO₄CaSO₄＋H₂CO₃（H₂O＋CO₂↑）不斷向右移動。（2分）

⑤CaSO₄、BaSO₄、其它不溶物質。（2分）  ⑥氯化鈉。  ⑦防止失去結晶水。

【解析】（1）氯堿工業是利用電解食鹽水生產氯氣、燒堿、氫氣為基礎的工業體系。

（2）考查物質的分離和提純。Ca^2＋用碳酸鈉除去，Mg^2＋用氫氧化鋇除去，SO₄^2－用氯化鋇除去，最后加入鹽酸酸化。但用于過量的鋇離子要用碳酸鈉來除，所以碳酸鈉必需放在氯化鋇和氫氧化鋇的后面，因此正確的答案選D。

（3）應用是生成七水硫酸鎂，所以應該加入的是稀硫酸；應用在攪拌過程中CO₂不斷逸出，使平衡CaCO₃＋H₂SO₄CaSO₄＋H₂CO₃（H₂O＋CO₂↑）不斷向右移動，所以碳酸鈣可以轉化為硫酸鈣；根據“鹽泥”的組成可知，裝置2中的不溶物一定含有硫酸鋇，同時還含有生成的硫酸鈣等其它不溶物質；應用濾液中還含有氯化鈉，所以通入高溫水蒸汽并控制溫度在100～110℃，蒸發結晶，析出的晶體主要是氯化鈉；應用在空氣中加熱硫酸鎂晶體易失去結晶水，所以在真空中加熱的目的就是防止失去結晶水。