Question

以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

（1）除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-离子，加入下列沉淀剂的顺序是（填序号）_____。

A．Na₂CO₃         B．NaOH          C．BaCl₂

（2）将滤液的pH调至酸性除去的离子是________。

（3）下图表示电解饱和NaCl溶液的装置，X、Y是石墨棒。实验开始时，在两边同时各滴入几滴酚酞溶液，请回答以下问题：X极上的电极反应式是________，在X极附近观察到的现象是________，电解NaCl溶液的离子方程式是_________。

（4）若向分离出NaHCO₃晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的气体，其化学式是________。

Answer

（1）C、B、A（或B、C、A）；（2）CO32-和OH-；（3）2H++2e-=H2↑有无色气泡产生，溶液变红；2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－（4）NH3

【解析】

试题分析：（1）首先向溶液中加入NaOH溶液，发生反应：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓除去Mg2+；,然后向溶液中加入BaCl2溶液发生反应：Ba2++SO42-= BaSO4↓，除去SO42-；最后加入Na2CO3 ，发生反应Ca2++ CO32-= CaCO3↓，Ba2++CO32-= BaCO3↓，将原来溶液中的Ca2+及过量的沉淀试剂的Ba2+沉淀除去。加入下列沉淀剂的顺序是B、C、A。也可以是首先向溶液中加入BaCl2溶液发生反应：Ba2++SO42-= BaSO4↓，除去SO42-；然后向溶液中加入NaOH溶液，发生反应：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓除去Mg2+；,最后加入Na2CO3发生反应Ca2++CO32-= CaCO3↓，Ba2++CO32-= BaCO3↓，将原来溶液中的Ca2+及过量的沉淀试剂的Ba2+沉淀除去。加入下列沉淀剂的顺序是C、B、A。

（2）过滤后溶液中含有过量的NaOH、Na2CO3。这时向溶液中加入盐酸，发生反应：H++ OH－= H2O； CO32－+2H+=CO2↑+H2O；因此将滤液的pH调至酸性除去的离子是CO32-和OH-。

（3）在电极食盐水的装置中，与电源正极相连的Y电极为阳极，由于阴离子Cl-、OH-的放电能力Cl-＞OH-。所以在电极Y上发生的反应为：2Cl—--2e-=Cl2↑; 与电源负极相连的X电极为阴极，由于阳离子H+、Na+的放电能力H+＞Na+。所以在电极X上发生的反应为：2H++2e-=H2↑;由于H+不断放电消耗，破坏了附近的水的电离平衡，水会继续电离直至达到新的平衡状态，最终导致附近的溶液中C(OH－)＞C(H+),因此滴入几滴酚酞溶液后，在X电极附近溶液变为红色。电解NaCl溶液的离子方程式是2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。

（4）发生反应后的母液中含有大量的NH4Cl,若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰，会发生反应CaO+ H2O= Ca(OH)2，Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+ 2H2O。其中可以循环使用的气体是NH3。

考点：考查粗盐中杂质的除去的方法、步骤及电解食盐水的反应原理、现象和物质的综合利用的知识。