Question

(14分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^{2 －}等离子，过程如下：

Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl₂溶液，过滤；

Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na₂CO₃溶液，过滤；

Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH，获得第一次精制盐水。

（1）过程Ⅰ除去的离子是______。

（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20 ℃/g)如下表，请依据表中数据解释下列问题：

CaSO4	Mg2(OH)2CO3	CaCO3	BaSO4	BaCO3
2.6×10^－2	2.5×10^－4	7.8×10^－4	2.4×10^－4	1.7×10^－3

①过程Ⅰ选用BaCl₂而不选用CaCl₂的原因为___________________________________。 

     ②过程II之后检测Ca^2＋、Mg^2＋及过量Ba^2＋是否除尽时，只需检测Ba^2＋即可，原因是____________。

（3）第二次精制要除去微量的I^－、IO₃^－  、NH₄^＋  、Ca^2＋、Mg^2＋，流程示意如下：

① 过程Ⅳ除去的离子有______、_______。

② 盐水b中含有SO₄^{2 －}。Na₂S₂O₃将IO₃^－  还原为I₂的离子方程式是___________________________。

③ 过程VI中，产品NaOH在电解槽的__________区生成(填“阳极”或“阴极”)，该电解槽为______离子交换膜电解槽(填“阳”或“阴”)。

Answer

（1）SO42 －

（2）①BaSO4的溶解度比CaSO4的小，可将SO42 －沉淀更完全

②在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3 中，BaCO3的溶解度最大，若Ba2＋沉淀完全，则说明Mg2＋ 和Ca2＋也沉淀完全

（3）① NH4＋ 、I－

② 5S2O32 －＋8IO3－ ＋2OH－ = 4I2＋10SO42 －＋H2O

③阴极，阳

【解析】

试题分析：⑴加入过量BaCl2溶液能除去粗盐水中的SO42 －；

⑵①由于BaSO4的溶解度比CaSO4的小，用CaCl2不能将SO42 －沉淀完全，故选用BaCl2才能将其除尽；

②在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3等沉淀中，BaCO3的溶解度相对最大，若Ba2＋沉淀完全，则说明Mg2＋ 和Ca2＋也沉淀完全；

⑶①NaClO有强氧化性能将NH4＋ 、I－等分别氧化为N2、IO3－ 除去

②据题意首先根据得失电子守恒有5S2O32 －＋8IO3－ ＋2OH－―― 4I2＋10SO42 －＋H2O，再根据电荷守恒有5S2O32 －＋8IO3－ ＋2OH－――4I2＋10SO42 －＋H2O，最后根据原子守恒得5S2O32 －＋8IO3－ ＋2OH－ = 4I2＋10SO42 －＋H2O。

③电解饱和食盐水在阴极区得NaOH和H2，在阳极区得Cl2，用阳离子交换膜(只允许阳离子通过、阴离子和气体不能通过)能阻止Cl2与NaOH、H2混合反应。

考点：本题考查粗盐的提纯、氧化还原反应类型的离子方程式书写、氯碱工业等。