Question

【題目】工業上通過電解精制飽和食鹽水來制備NaOH、H2、Cl2，再合成鹽酸。完成下列填空：

(1)粗鹽提純：為除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42—。向粗鹽溶液中依次加入稍過量的NaOH溶液、______，過濾后，再向濾液中加入適量__________，再蒸發。

(2)電解飽和食鹽水：25℃，電解10L飽和食鹽水，若陰極收集到標準狀況下11.2L_______（填氣體化學式），則溶液pH=_______（設溶液體積、溫度不變、忽略生成物間的反應）。

(3)工業制鹽酸：利用Cl2和H2化合，所得產物再溶于水的方法制得鹽酸，生產流程如下：

為確保Cl2完全反應，合成塔中n(H2)略大于n(Cl2)。寫出一條Cl2必須反應完全的理由：______。

(4)鹽酸濃度測定：可用滴定法，用鹽酸滴定已知質量Na2CO3的溶液。過程如下：準確稱量一定質量的Na2CO3固體于錐形瓶中，加蒸餾水使其溶解，滴加指示劑X，用待測鹽酸滴定，接近終點時，加熱錐形瓶，煮沸液體2min，冷卻至室溫，繼續滴定至終點，記錄消耗鹽酸的體積。重復上述過程三次，計算鹽酸濃度。

已知：指示劑X的變色范圍是5.0~5.2； 25℃，飽和CO2水溶液pH≈4。

①本測定用的儀器有錐形瓶、燒杯、玻璃棒、____________________________________。

②本測定的反應原理是________________________________（用化學方程式表示）。

③接近終點時煮沸反應混合物的目的是_______________________________。

④盛放Na2CO3固體的錐形瓶不干燥，對實驗結果的影響是_________（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】， 鹽酸 H2 13 氯氣有毒，尾氣處理會增加成本 酸式滴定管、電子天 除去溶液中的二氧化碳，避免影響實驗測定結果 無影響

【解析】

(1)粗鹽提純時，用過量的氯化鋇除去硫酸根離子，用過量的碳酸鈉去除去鈣離子，用過量的NaOH溶液除去鎂離子，在除雜時不能引入新的雜質，所以若先加稍過量的NaOH溶液，則后加過量的氯化鋇除去硫酸根離子，接著加碳酸鈉去除去鈣離子和過量的鋇離子，過濾，最后加鹽酸來除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉；

(2)陰極發生還原反應生成氫氣，總方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，結合方程式計算；

(3)氯氣有毒，污染環境，應盡量完全反應；

(4)實驗涉及藥品的稱量、溶解、滴定等操作；

(5)涉及反應為碳酸鈉與鹽酸的反應，指示劑X的變色范圍是5.0-5.2，應生成二氧化碳和氯化鈉；

(6)接近終點時煮沸反應混合物，可除去溶液中的二氧化碳；

(7)盛放Na2 CO3固體的錐形瓶不干燥，對實驗無影響。

(1)粗鹽提純時，若先加稍過量的NaOH溶液，則后加過量的氯化鋇除去硫酸根離子，接著加碳酸鈉去除去鈣離子和過量的鋇離子，最后加鹽酸來除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，則依次加入稍過量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，過濾后，再向濾液中加入適量鹽酸，再蒸發，故答案為：BaCl2溶液，Na2CO3溶液；鹽酸；

(2)陰極發生還原反應生成氫氣，總方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，標準狀況下生成11.2L氫氣，氫氣的物質的量為0.5mol，電解生成1molNaOH，NaOH溶液濃度為1mol/10L=0.1mol/L，pH=13，故答案為：H2；13；

(3)氯氣有毒，污染環境，為避免污染環境，必須用氫氧化鈉溶液處理，為避免增大成本，減少用氫氧化鈉溶液處理處理的環節，可以用過量H2使Cl2完全反應，故答案為：氯氣有毒，尾氣處理會增加成本；

(4)實驗涉及藥品的稱量、溶解、滴定等操作，則需要的儀器除錐形瓶、燒杯、玻璃棒之外，還需要酸式滴定管、電子天平，故答案為：酸式滴定管、電子天平；

(5)飽和二氧化碳水溶液的pH為4，指示劑X的變色范圍是5.0-5.2，則碳酸鈉與鹽酸的反應應生成二氧化碳和氯化鈉，反應的方程式為Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，故答案為：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；

(6)接近終點時煮沸反應混合物，可除去溶液中的二氧化碳，避免影響實驗測定結果，故答案為：除去溶液中的二氧化碳，避免影響實驗測定結果；

(7)盛放Na2CO3固體的錐形瓶不干燥，因溶質的物質的量沒有變化，對實驗無影響，故答案為：無影響。