Question

以食鹽為原料進行生產并綜合利用的某些過程如下圖所示：

（1）為除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO，得到純凈的NaCl晶體，需加入以下試劑：

A．過量的NaOH溶液；

B．過量的Na2CO3溶液；

C．適量的鹽酸；

D．過量的BaCl2溶液。

正確的加入順序是_______，還缺少的操作步驟是__________和___________。
（2）將濾液的pH調至酸性除去的離子是________，發生反應的離子方程式為________。
（3）若用惰性電極電解200mL1.5mol/L食鹽水，當電解2min時，兩極共收集到448mL氣體（標準狀況下）。假設電解前后溶液的體積不變，則電解后該溶液的pH為______。
（4）若向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過量生石灰，則可獲得一種可以循環使用的物質，其化學式是___________。
（5）純堿在生產生活中有廣泛的應用。
①純堿可用于除灶臺油污。其原因是（結合離子方程式表述）_____________。
②常溫下，向某pH=11的Na₂CO₃溶液中加入過量石灰乳，過濾后所得溶液pH=13。則反應前的溶液中與反應后的濾液中水電離出的（OH^-）的比值是_________。

Answer 1

（1） adbc或dabc (2分)   過濾和蒸發結晶 (2分)
（2）OH^-和CO₃^2- (2分)     H⁺ + OH^- = H₂O (1分)   CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑+ H₂O (1分)
（3）13 (2分)
（4）NH₃ (1分)
（5）① CO₃^2- + H₂O       HCO₃^- + OH^-堿性溶液可除油污 (2分)    ② 10¹⁰∶1 (2分)

解析試題分析：（1）除雜過程中，有時為能將雜質全部除去，所用除雜試劑往往稍加過量，但過量的試劑最終要能被其他試劑所除盡。必須了解各個實驗步驟的目的，才能分清操作順序。加入過量的NaOH溶液的目的是除去Mg^2＋，加入過量的BaCl₂溶液是為了除去SO₄^2-，加入過量的Na₂CO₃溶液是為了除去Ca^2＋及多余的Ba^2＋，然后進行過濾，除去Mg(OH)₂、BaSO₄、CaCO₃、BaCO₃等難溶物，然后加適量的鹽酸，除去多余的Na₂CO₃和調節溶液的pH。綜上所述，正確的實驗操作順序為adbc或dabc；還缺少的操作步驟是過濾和蒸發結晶。
（2）鹽酸與NaOH和Na₂CO₃反應，離子方程式為：H⁺ + OH^- = H₂O，CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑+ H₂O。
（3）電解解氯化鈉溶液反應的離子方程式為：2Cl?+2H₂O 2OH?+H₂↑+Cl₂↑根據總反應當兩極上共收集到0.448L即0.02 mol氣體時，則生成的氯氣和氫氣均是0.01mol，所以生成氫氧化鈉的物質的量是0.02mol，所以氫氧化鈉的濃度C=0.02mol÷0.2L=0.1mol?L?¹,所以pH=13。
（4）分離出NaHCO₃晶體后的母液含NH₄Cl，加入過量生石灰，NH₄Cl與Ca(OH)₂反應獲得的可以循環使用的物質為NH₃。
（5）①Na₂CO₃為強堿弱酸鹽，水解顯堿性，離子方程式為：CO₃^2- + H₂O HCO₃^- + OH^-，堿性溶液可除油污。
②反應前的溶液中水電離出的c（OH^-）=1.0×10^-14÷10^-11=1.0×10^-3mol/L，反應后溶液為pH=13，水電離出的c（OH^-）=1.0×10^-13mol/L，所以比值為1.0×10^-3mol?L?¹：1.0×10^-13mol?L?¹=10¹⁰∶1。
考點：本題考查粗鹽的提純、離子方程式的書寫、電解原理、除雜和物質的判斷、離子濃度和pH的計算。