Question

氯堿工業中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：

（1）溶液A的溶質是                  ；
（2）電解飽和食鹽水的離子方程式是                          ；
（3）電解時用鹽酸控制陽極區溶液的pH在2～3，用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用                  ；
（4）電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca^2＋、Mg^2＋、NH₄^＋、SO₄^2－[c(SO₄^2－＞c(Ca^2＋)]。精致流程如下（淡鹽水和溶液A來自電解池）：
①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質是              。
②過程Ⅰ中將NH₄^＋轉化為N₂的離子方程式是                     。 ③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小，過程Ⅱ中除去的離子有                 。

Answer 1

（1）NaOH
（2）2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
（3）氯氣和水反應，Cl₂+H₂OHCl+HClO，增大HCl的濃度可使平衡向逆向移動，減少氯氣在水中的溶解度，有利于氯氣的溢出。
（4）①Mg(OH)₂  ②2NH₄⁺+3Cl₂+8OH^-=8H₂O+6Cl^-+N₂↑   ③SO₄^2-  Ca²⁺

（1）電解時，陰極H⁺放電，陽極Cl^-放電，因此溶液中溶質是NaOH。
（2）電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
（3）因為陽極上產生Cl₂，而氯氣能溶解于水，產能發生Cl₂+H₂OHCl+HClO，根據平衡移動原理知，增大鹽酸的濃度可使平衡向逆向移動，這樣減少了氯氣的溶解度，有利于氯氣的溢出。
（4）由于溶解中含有Mg²⁺，所以用NaOH調節溶液的pH時，會產生Mg(OH)₂沉淀，即鹽泥a中還含有Mg(OH)₂。淡鹽水中含有氯氣，氯氣具有強氧化性，
可將NH₄⁺氧化為N₂，而氯氣被還原成Cl^-，方程式為2NH₄⁺+3Cl₂+8OH^-=8H₂O+6Cl^-+N₂↑；沉淀轉化的實質是沉淀溶解平衡的移動，一般說來，溶解度相對大的容易轉化為溶解度更小的沉淀，加入BaCO₃后，溶液中的SO₄^2-更容易生成更難溶的BaSO₄沉淀，由于Ca²⁺的存在，還會生成CaCO₃沉淀。