Question

某实验室模拟以粗盐(含杂质Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺和SO₄^2-)为原料进行生产并综合利用的某过程如下图所示。已知： K_ap[Mg(OH)₂]=5.6×10^-12；K_ap[CaMg(CO₃)₂]<< K_ap[Mg(OH)₂]。

(1)过量试剂A是_________________________溶液。(填名称)

(2)图为KCI和NaCl的溶解度曲线，连续操作④是_____________________________。

(3)向滤液IV中通入NH₃CO₂气体后能够得到NaHCO₃的原因是_______________(用必要的化学用语和文字说明)。

(4)已知碳酸的K_a2=5.6×10^-11，次氯酸的K_a =3×10^-8，工业上用饱和纯碱溶液代替烧碱溶液与Cl₂反应生产有效成分为次氯酸钠的消毒液，反应的化学方程式是___________________________________。

(5)经检测，滤液Ⅲ中c(Mg²⁺)＜1.0×10^-7 mol/L，则镁元素最终沉淀物是_________________。

(6)⑤处母液可以生产氮肥NH₄Cl，NH₄Cl可用于制取具有漂白作用的三氯化氮。工业上制备NCl₃的一种方法是用图所示装置电解，其原理是NH₄Cl+2HClNC1₃十3H₂↑。

阳极反应式是___________________________________。

(7)电解氯化钠时需要加入一定量氯化钙，根据学习过的电解知识推测加入氯化钙的主要作用是_____________。

Answer

氯化钡 蒸发浓缩、结晶 ，生成的碳酸氢钠的溶解度小 降低电解质熔点

【解析】

粗盐溶解后得到溶液I，加入过量氯化钡溶液，可除去硫酸根离子，再调节pH至11，除镁离子、钙离子，生成复盐，再蒸发浓缩、结晶分离NaCl和KCl。

（1）加入过量试剂A后产生硫酸钡沉淀，说明试剂A中含有钡离子，为了不引入杂质离子，故所加过量试剂A为氯化钡溶液；

（2）滤液III中含有NaCl、KCl、NaOH、Na2CO3，加入盐酸调pH=3~4，得到NaCl和KCl的混合液，在较高温度下NaCl的溶解度小，而KCl的溶解度大，加热蒸发，使NaCl析出；故答案为：蒸发浓缩、结晶；

（3）向滤液III中先通氨气，再通入二氧化碳；因为二氧化碳溶解度小，先通入氨气，提高滤液的pH，可促进二氧化碳的吸收，且碳酸氢钠的溶解度较小，故最终得到碳酸氢钠，发生的反应方程式为：；

故答案为：，生成的碳酸氢钠的溶解度小；

（4） ，所以溶液中碳元素主要以HCO3-的形式存在，反应方程式为：；

（5）经计算，若沉淀B为氢氧化镁，则pH=11的滤液III中，实际上，所以沉淀B应该是复盐；

（6）根据图示b极产生氢气，可以判断a极为阳极，b极为阴极；根据总反应方程式及溶液为酸性环境，可知阳极电极反应为；

（7）电解氯化钠时加入一定量氯化钙，形成低共熔物，降低了电解时所需的温度；