Question

以食鹽為原料進行生產并綜合利用的某些過程如圖所示．

（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和S

O

2- 4

離子，加入下列沉淀劑的順序是（填序號）

cab或者cba或者bca

．
a．Na₂CO₃b．NaOHc．BaCl₂
（2）將濾液的pH調至酸性除去的離子是

CO₃^2-和OH^-

．
（3）如圖表示電解飽和NaCl溶液的裝置，X、Y是石墨棒．實驗開始時，在兩邊同時各滴入幾滴酚酞溶液，請回答以下問題：X極上的電極反應式是

2H⁺+2e^-=H₂↑

，在X極附近觀察到的現象是

有無色氣泡產生，溶液變紅

；Y電極上的電極反應式是

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

，檢驗該電極反應產物的方法是

將濕潤的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍，證明有Cl₂產生

．電解NaCl溶液的離子方程式是

2Cl^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

．
（4）若向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過量生石灰，則可獲得一種可以循環使用的氣體，其化學式是

NH₃

．
（5）常溫下，向某pH=11的Na₂CO₃溶液中加入過量石灰乳，過濾后所得溶液pH=13，則反應前的溶液中與反應后的濾液中水電離出的c（OH^-）的比值是

1×10¹⁰

．

Answer 1

分析：（1）根據鎂離子會與氫氧根離子和碳酸根離子生成沉淀，鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，硫酸根離子會與鋇離子生成沉淀；
（2）加入鹽酸可以除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉等進行分析；
（3）根據電解氯化鈉溶液的原理方程式以及氯氣和氫氧化鈉之間的反應結合題干來回答；
（4）根據發生的反應和流程圖中可循環使用的物質種類回答；
（5）氫氧化鈉中氫氧根離子是完全是水電離出的，碳酸鈉溶液中氫氧根離子是水完全電離生成的，結合離子積計算判斷．

解答：解：（1）總體思路是先沉淀再過濾，沉淀時要先加BaCl₂溶液，再加Na₂CO₃溶液，因為碳酸鈉能把過量的氯化鋇沉淀出來，氫氧化鈉可放在它們前面，也可放在它們后面或中間，都完全沉淀完后再過濾，故答案為：cab或cba或bca；
（2）加入適量鹽酸pH調至酸性除去的離子是CO₃^2-和OH^-，故答案為：CO₃^2-和OH^-；
（3）和電源的負極相連的是電解池的陰極，該電極上的電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子濃度減小，所以堿性增強，酚酞變紅，和電源的正極相連的是陽極，該機反應式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣可以將碘離子氧化為碘單質，碘單質遇到淀粉變藍色，根據兩極上的電極反應可以得到總反應為：2Cl^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；有無色氣泡產生，溶液變紅；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；將濕潤的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍，證明有Cl₂產生；2Cl^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（4）向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過量生石灰，發生的反應有H₂O+CaO=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+2NH₄Cl=2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，最終產物為氯化鈣、氨氣，其中氨氣可再利用，
故答案為：NH₃；
（5）pH 為11碳酸鈉溶液中[H⁺]_剩余?[OH^-]_水=10^-14；[OH^-]_水=10^-3mol/L，Na₂CO₃溶液中加入過量石灰乳，反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，所得溶液pH=13，則此時水電離出的c（OH^-）的值是10^-13mol/L，所以反應前的溶液中與反應后的濾液中水電離出的c（OH^-）的比值是1×10¹⁰，故答案為：1×10¹⁰．

點評：本題是一道實驗探究綜合題，充分的展示了化學知識的方方面面，該題綜合性強難度較大，對訓練學生良好地思維品質以及知識的嚴密性有較好的幫助．