Question

（15分）制燒堿所用鹽水需兩次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗鹽水中Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等離子，過程如下：
Ⅰ．向粗鹽水中加入過量BaCl₂溶液，過濾；
Ⅱ．向所得濾液中加入過量Na₂CO₃溶液，過濾；
Ⅲ．濾液用鹽酸調節pH，獲得一次精制鹽水。
（1）過程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度（20℃/g）如下表：

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檢測Fe³⁺是否除盡的方法是________________________________________。
②過程Ⅰ選用BaCl₂而不選用CaCl₂，運用表中數據解釋原因____________________。
③除去Mg²⁺的離子方程式是_______________________________。
④檢測Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺是否除盡時，只需檢測_______（填離子符號）。
（2）第二次精制要除去微量的I^－、IO₃^－、NH₄⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，流程示意如下：

①過程Ⅳ除去的離子是________________。
②鹽水b中含有SO₄^2－。Na₂S₂O₃將IO₃^－還原為I₂的離子方程式是________________。
③過程VI中，在電解槽的陰極區生成NaOH，結合化學平衡原理解釋：___________。

Answer 1

（1）① 取少量過程II后的濾液于試管中，滴加幾滴KSCN 溶液，若溶液不變紅，說明Fe ³⁺已除盡；反之沒除盡（2分）
③ 2Mg²⁺＋2CO₃^2－＋H₂O＝Mg₂(OH)₂CO₃↓＋CO₂↑（3分）
④Ba²⁺（2分）
（2）① NH₄⁺、I^－（2分）
② 5S₂O₃^2－＋8IO₃^－＋2OH^－＝4I₂＋10SO₄^2－＋H₂O（3分）
③陰極H⁺放電，促進水的電離， OH^－濃度增大，Na⁺向陰極區移動，生成NaOH（2分）

解析試題分析：（1）①檢測Fe³⁺是否除盡用KSCN溶液。②根據表中數據可以看出：BaSO₄的溶解度比CaSO₄的小，可將SO₄^2－沉淀更完全。③除去Mg²⁺的離子方程式：2Mg²⁺＋2CO₃^2－＋H₂O＝Mg₂(OH)₂CO₃↓＋CO₂↑。④根據表格中部分沉淀及其溶解度，可以看出BaCO₃溶解度最大，則檢測Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺是否除盡時，只需檢驗Ba²⁺，即可。
（2）①過程Ⅳ加入NaClO，是強堿弱酸鹽，同時NaClO具有強氧化性，故能氧化NH₄⁺、I^－分別生成氮氣和碘，即除去的離子為NH₄⁺、I^－。
②Na₂S₂O₃將IO₃^－還原為I₂，生成硫酸根離子、碘單質等，根據氧化還原反應方程式和離子方程式的配平方法，離子方程式為：5S₂O₃^2－＋8IO₃^－＋2OH^－＝4I₂＋10SO₄^2－＋H₂O。
③過程VI中，電解NaCl溶液，在電解槽的陰極區電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，即，陰極H⁺放電，促進水的電離，OH^－濃度增大，Na⁺向陰極區移動，生成NaOH。
考點：考查常見離子的檢驗、氧化還原反應及電化學等知識。