Question

海水是丰富的资源宝库，从海水中提取元素是化学工业的重要组成部分。

（1）粗盐精制就是除去其中的Ca²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-及泥沙等杂质，需加入的试剂有：①Na₂CO₃溶液  ②HCl（盐酸） ③Ba（OH）₂溶液，这三种试剂的添加顺序是_________（填序号）。

（2）用氯气进行“海水提溴”中制取溴单质反应的离子方程式为：__________。

（3）某同学设计了如图装置进行以下电化学实验。

①当开关K与a连接时，两极均有气泡产生，则阴极为_______极。

②一段时间后，使开关K与a断开、与b连接时，虚线框内的装置可称为__________。请写出此时Fe电极上的电极反应式_________________。

（4）某公厂向盛有CaSO₄悬浊液的反应池中通入氨气欲制取氮肥（NH₄）₂SO₄，效果不好。再通入CO₂，则逐渐产生大量（NH₄）₂SO₄。请分析其原因。

Answer

（1）③①②（2分）  

（2）Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2（2分）

（3）①Fe（或铁）（2分） 

②原电池（2分），Fe－2e－＋2OH－= Fe(OH)2↓（3分）

（4）CO2溶于氨水产生大量CO32-：CO2+2NH3·H2O =（NH4）2CO3+ H2O（1分） ，CO32-与硫酸钙反应产生溶度积常数更小的碳酸钙沉淀：CaSO4（s）＋CO32-（aq）= CaCO3 （s）＋SO42-（aq）（2分），使硫酸钙的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动（3分），从而产生大量（NH4） 2SO4。（共3分）

【解析】

试题分析：（1）Na2CO3既除去Ca2+，还除去过量的Ba（OH）2，过量的Na2CO3由盐酸除掉，所以顺序为：③①②。

（3）①因为两电极均有气泡产生，Fe电极只能作阴极；

②开关K与a断开、与b连接时，形成原电池。

（4）分析、对比Ksp可以看出CaCO3更难溶，所以通入CO2与氨水生成（NH4）2CO3，CO32‾使CaSO4转化为（NH4） 2SO4。

考点： 本题考察了除杂试剂的选择、离子方程式的书写、电化学和沉淀溶解平衡。