Question

氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图，完成下列问题：
（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式：    ．
（2）粗盐常含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂离子，精制过程中要将它们以沉淀的形式除去，则加入试剂的合理顺序为    （填编号）．
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
（3）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过    （填写操作名称）、冷却结晶、    （填写操作名称），除去NaCl．
（4）由图示可知在电解制碱过程中    可以循环使用，以提高反应物利用率；在制碱的同时，还产生H₂和Cl₂，工业上常常利用它们生产    ．
（5）如图所示，目前电解法制烧碱通常采用离子交换膜法，阳离子交换膜不允许阴离子通过，阴离子交换膜不允许阳离子通过．则以下叙述正确的是    （填编号）．
A．NaOH、H₂均在Ⅰ区产生
B．图中a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜
C．Ⅲ区炭棒上的电极反应式为 2Cl^--2e→Cl₂↑
D．取少量Ⅲ区中的溶液，滴加酚酞，溶液变红色
（6）在实际生产中，经过脱盐后得到含溶质质量分数约为50%的NaOH溶液（密度为1.92g/cm³），则该烧碱溶液的物质的量浓度为    ．

Answer

（1）根据图可看出电解氯化钠溶液的生成物，配平即可；
（2）根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀，除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀，除去硫酸根离子用钡离子沉淀，过量的钡离子需要用碳酸根离子除去进行分析；
（3）根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行分析；
（4）根据循环图寻找可以循环使用的物质，工业上可以用氯气和氢气反应生成氯化氢来生产盐酸；
（5）根据电解的工作原理：阳极放电的是氯离子，阴极放电的是氢离子来分析；
（6）根据质量分数和物质的量浓度间的关系c=来计算．
【解析】
（1）电解氯化钠溶液的生成物是氢氧化钠、氯气和氢气，即：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-，故答案为：2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-；
（2）根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀，除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀，除去硫酸根离子用钡离子沉淀，过量的钡离子需要用碳酸根离子除去，加入Na2CO3的顺序必须在加入钡离子的后面即可，分析四个选项可知BC符合题意．
故答案为：BC；
（3）因为氯化钠的溶解度随温度变化不大，所以可以采用蒸发溶剂结晶的方法，除去氢氧化钠中的氯化钠，故答案为：蒸发浓缩；过滤；
（4）根据循环图，可以循环使用的物质是氯化钠，工业上可以用氯气和氢气反应生成氯化氢来生产盐酸，故答案为：NaCl；盐酸；
（5）A、根据电解的工作原理：阳极放电的是氯离子，生成氯气，阴极放电的是氢离子，生成氢气，氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠，故A正确；
B、图中Ⅰ区产生了氢氧化钠，是氢离子放电的电极区域，钠离子可以通过a，所以a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，故B错误；
C、Ⅲ区炭棒是阳极，该极上的电极反应式为 2Cl--2e→Cl2↑，故C正确；
D、Ⅲ区中生成的是氯气，和水反应生成盐酸和次氯酸，溶液显酸性，该溶液滴加酚酞，溶液无色，故D错误．
故选AC；
（6）质量分数和物质的量浓度间的关系c=，所以该烧碱溶液的物质的量浓度C==24.0mol/L．
故答案为：24.0mol/L．