Question

以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”，它是目前化学工业的重要支柱之一．
Ⅰ．由于粗盐中含有少量MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制．如图是粗盐精制的流程：

回答下列问题：
（1）操作②的名称是______．
（2）在悬浊液中加NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液三种试剂的顺序合理的为______．
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
D．先加入BaCl₂溶液，后加入Na₂CO₃，再加入NaOH
有同学提出用______溶液代替BaCl₂溶液可达到同样的目的．
Ⅱ．如图是电解食盐水制取氯气、氢氧化钠等产品的流程：

（3）在电解过程中，发生的反应为2NaCl+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2NaOH，电解后溶液的pH______．（填“升高”、“不变”、“降低”）
（4）电解食盐水时，需防止Cl₂和NaOH反应，因Cl₂和NaOH溶液充分接触会生成NaClO、氯化钠、水，请写出Cl₂和NaOH溶液反应的化学方程式______．
（5）该流程中可以循环利用的物质是______．
（6）若取100g的溶质质量分数为25%的氯化钠溶液进行电解，一段时间后停止通电，生成氯气的质量7.1g．请计算：生成氢气的质量为多少克？反应后溶液中NaOH的质量分数是多少？（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）______
（7）若使（6）中电解后的溶液恢复到原来状态，则需向溶液中加入适量的______．

Answer

Ⅰ．（1）根据操作②后所得的为固体和液体，可以知道该操作为过滤；
（2）根据实验目的可以知道加入NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液是为了除去MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，最后得到氯化钠，所以为了不引入新的杂质结合向滤液中加入的酸可以完成解答；
Ⅱ（3）根据反应后生成了氢氧化钠，而氢氧化钠呈碱性，所以可以判断溶液的酸碱性，并得出pH变化；
（4）根据题中所给物质结合质量守恒定律来完成该化学方程式的书写，注意配平；
（5）原材料为氯化钠，而反应也生成了氯化钠，所以可以判断氯化钠可以循环利用；
（6）根据电解水的反应的化学方程式，结合生成氯气的质量可以求算出生成的氢气及氢氧化钠的质量，进而可以求算出氢氧化钠溶液的质量分数；
（7）反应后生成的溶液由于含有氢氧化钠而呈碱性，所以要恢复原来的状态应该加入适量的盐酸，可以据此答题．
【解析】
Ⅰ（1）根据操作②后所得的为固体和液体，可以知道操作②为过滤；
（2）根据实验目的可以知道加入NaOH溶液可以将镁离子除去，加入Na2CO3溶液可以除去钙离子，加入BaCl2溶液可以除去硫酸根离子，同时不能引入新的杂质，所以：
A、先加氢氧化钠溶液，可以除去镁离子，加入碳酸钠溶液可以除去钙离子，最后加入氯化钡溶液，此时多余的钡离子不能被除去，引入的钡离子，故A不能达到目的；
B、先加氢氧化钠溶液，可以除去镁离子，再加入氯化钡，除去硫酸根离子，再加碳酸钠，能把钙离子除去，同时除去了可能含有的钡离子，没有引入新的杂质，故B方法正确；
C、先加氯化钡，除去硫酸根，，再加氢氧化钠，除去镁离子，最后加碳酸钠，除去钙离子和多余的钡离子，没有引入新的杂质，故C方法正确；
D、先加氯化钡，除去硫酸根，再加碳酸钠，除去多余的钡离子和钙离子，最后加氢氧化钠，除去镁离子，没有引入新的杂质，故D方法正确．
故选A．
氢氧化钡也可以和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀而除去，同时经酸化后氢氧根转化为水，也没有引入新的杂质，故本实验中用氢氧化钡溶液来代替氯化钡同样能够达到目的；
Ⅱ（3）由题意可知在电解过程中，发生的反应为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，由于生成了氢氧化钠而使溶液变为碱性，所以电解后溶液的pH值要升高；
（4）根据题给的条件可以知道Cl2和NaOH溶液充分接触会生成NaClO、氯化钠、水，故可以写出该反应的化学方程式为：2NaOH+Cl2═NaClO+NaCl+H2O；
（5）原材料为氯化钠，而反应也生成了氯化钠，所以可以判断氯化钠可以循环利用；
（6）设：生成氢气的质量为x，氢氧化钠的质量为y
2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
              71    2    80
                 7.1g  x     y
    x=0.2g      
    y=8 g     
所以反应后所得溶液中溶质质量分数：；
答：生成氢气的质量为0.2克，反应后溶液中NaOH的质量分数是8.7%．
（7）反应后生成的溶液由于含有氢氧化钠而呈碱性，所以要恢复原来的状态应该加入适量的盐酸．
故答案为：Ⅰ．（1）过滤；
（2）B、C、D；Ba（OH）2；
Ⅱ．（3）升高； 
 （4）2NaOH+Cl2═NaClO+NaCl+H2O；               
（5）NaCl；
（6）0.2g；8.7%；
（7）HCl或氯化氢．