Question

氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答下列问题：

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

（2）电解前，为除去食盐水中的Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-等杂质离子，加入下列试剂的顺序合理的是    (填下列各项中序号)。

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	其他不溶物
质量分数(％)	15～20	15～20	5～10	30～40	10～15

利用盐泥生产MgSO₄·7H₂O晶体的工艺流程如下图所示。

回答下列问题：

①酸洗过程中加入的酸为    ，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                    。

②过滤所得滤渣的主要成分为                      。

③根据图分析，蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为               。

④真空干燥MgSO₄·7H₂O晶体的原因是                    。

Answer

（12分）

（1）（2分）烧碱、氯气（氢气）

（2）（2分）d

（3）（8分）①（稀）硫酸（1分）；硫酸能与碳酸钙反应，搅拌过程中产生的CO2不断逸出，碳酸钙转化为硫酸钙（1分）

②BaSO4、CaSO4等不溶于酸的物质（2分，答出BaSO4即可） ③NaCl（2分）

④防止失去结晶水（2分）

【解析】

试题分析：（1）电解食盐水生成NaOH、H2、Cl2，所以氯碱工业是利用电解食盐水生产烧碱、氯气（氢气）为基础的工业体系。

（2）Na2CO3的作用除了除去Ca2+外，还有除去过量的BaCl2的作用，所以Na2CO3的顺序在BaCl2的后面，只有d项符合。

（3）①因为最终产品为MgSO4·7H2O，为避免生成杂质，应加入稀硫酸；加入硫酸后，H2SO4和CaCO3发生反应：H2SO4+CaCO3=CaSO4+CO2↑+H2O，搅拌过程中产生的CO2不断逸出，碳酸钙转化为硫酸钙。

②盐泥含有BaSO4，加入H2SO4后CaCO3转化为CaSO4，所以过滤所得滤渣的主要成分为BaSO4、CaSO4等不溶于酸的物质。

③蒸发结晶时温度较高，MgSO4溶解度大，所以析出NaCl，过滤所得滤渣的主要成分为NaCl。

④在空气中干燥即烘干MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O容易失去结晶水，所以真空干燥MgSO4·7H2O晶体的原因是防止失去结晶水。

考点：本题考查氯碱工业、物质的提纯、化学工艺流程的分析。