Question

氯堿工業是最基本的化學工業之一，它的產品應用廣泛。請回答下列問題：
（1）氯堿工業是利用電解食鹽水生產             為基礎的工業體系。
（2）電解前，為除去食鹽水中的Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-等雜質離子，加入下列試劑的順序合理的是   (填下列各項中序號)。
a、碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇    b、碳酸鈉、氯化鋇、氫氧化鈉
c、氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇    d、氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉
（3）“鹽泥”是電解食鹽水過程中形成的工業“廢料”。某工廠的鹽泥組成如下：

成分	NaCl	Mg(OH)2	CaCO3	BaSO4	其他不溶物
質量分數(％)	15～20	15～20	5～10	30～40	10～15

 
利用鹽泥生產MgSO₄·7H₂O晶體的工藝流程如下圖所示。

回答下列問題：
①酸洗過程中加入的酸為   ，加入的酸應適當過量，控制pH為5左右，反應溫度在50℃左右。持續攪拌使之充分反應，以使Mg(OH)₂充分溶解并轉化為MgSO₄，在此過程中同時生成CaSO₄。其中碳酸鈣可以轉化為硫酸鈣的原因是                    。
②過濾所得濾渣的主要成分為                      。
③根據圖分析，蒸發結晶過濾所得晶體A主要成分為              。

④真空干燥MgSO₄·7H₂O晶體的原因是                   。

Answer 1

（12分）
（1）（2分）燒堿、氯氣（氫氣）
（2）（2分）d
（3）（8分）①（�。┝蛩幔�1分）；硫酸能與碳酸鈣反應，攪拌過程中產生的CO₂不斷逸出，碳酸鈣轉化為硫酸鈣（1分）
②BaSO₄、CaSO₄等不溶于酸的物質（2分，答出BaSO₄即可） ③NaCl（2分）
④防止失去結晶水（2分）

試題分析：（1）電解食鹽水生成NaOH、H₂、Cl₂，所以氯堿工業是利用電解食鹽水生產燒堿、氯氣（氫氣）為基礎的工業體系。
（2）Na₂CO₃的作用除了除去Ca²⁺外，還有除去過量的BaCl₂的作用，所以Na₂CO₃的順序在BaCl₂的后面，只有d項符合。
（3）①因為最終產品為MgSO₄·7H₂O，為避免生成雜質，應加入稀硫酸；加入硫酸后，H₂SO₄和CaCO₃發生反應：H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+CO₂↑+H₂O，攪拌過程中產生的CO₂不斷逸出，碳酸鈣轉化為硫酸鈣。
②鹽泥含有BaSO₄，加入H₂SO₄后CaCO₃轉化為CaSO₄，所以過濾所得濾渣的主要成分為BaSO₄、CaSO₄等不溶于酸的物質。
③蒸發結晶時溫度較高，MgSO₄溶解度大，所以析出NaCl，過濾所得濾渣的主要成分為NaCl。
④在空氣中干燥即烘干MgSO₄·7H₂O，MgSO₄·7H₂O容易失去結晶水，所以真空干燥MgSO₄·7H₂O晶體的原因是防止失去結晶水。