Question

(10)（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产     ①      为基础的工业体系。

（2）电解前，为除去食盐水中的Mg²⁺、Ca²⁺、等杂质离子，下列加入顺序合理的是  ② 。

A．碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡                     B．碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠

C．氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡                     D．氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠

（3）“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：

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

为生产七水硫酸镁，设计了以下工艺流程：

生产七水硫酸镁工艺流程图

1－反应器  2－过滤器  3－蒸发浓缩器  4－结晶槽  5－洗涤槽  6－真空干燥器

装置1中加入的酸应选用     ③     ，加入的酸应适当过量，控制pH为5左右，反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)₂充分溶解并转化为MgSO₄，在此过程中同时生成CaSO₄。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是     ④     。

装置2中滤渣的主要成分为       ⑤         。

装置3中通入高温水蒸汽并控制温度在100～110℃，蒸发结晶，此时析出的晶体主要是__⑥__。

用装置6（真空干燥器）干燥七水硫酸镁晶体的理由是     ⑦        。

Answer

（1）①氯气、烧碱、氢气（只写出氯气和烧碱也可）。（2分）   （2）②D。

（3）③(稀)硫酸。  ④搅拌过程中CO2不断逸出，使平衡CaCO3＋H2SO4CaSO4＋H2CO3（H2O＋CO2↑）不断向右移动。（2分）

⑤CaSO4、BaSO4、其它不溶物质。（2分）  ⑥氯化钠。  ⑦防止失去结晶水。

【解析】（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产氯气、烧碱、氢气为基础的工业体系。

（2）考查物质的分离和提纯。Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钡除去，SO42－用氯化钡除去，最后加入盐酸酸化。但用于过量的钡离子要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡和氢氧化钡的后面，因此正确的答案选D。

（3）应用是生成七水硫酸镁，所以应该加入的是稀硫酸；应用在搅拌过程中CO2不断逸出，使平衡CaCO3＋H2SO4CaSO4＋H2CO3（H2O＋CO2↑）不断向右移动，所以碳酸钙可以转化为硫酸钙；根据“盐泥”的组成可知，装置2中的不溶物一定含有硫酸钡，同时还含有生成的硫酸钙等其它不溶物质；应用滤液中还含有氯化钠，所以通入高温水蒸汽并控制温度在100～110℃，蒸发结晶，析出的晶体主要是氯化钠；应用在空气中加热硫酸镁晶体易失去结晶水，所以在真空中加热的目的就是防止失去结晶水。