Question

【題目】某實驗室模擬以粗鹽(含雜質Mg2+、Ca2+、K+和SO42-)為原料進行生產并綜合利用的某過程如下圖所示。已知： Kap[Mg(OH)2]=5.6×10-12；Kap[CaMg(CO3)2]<< Kap[Mg(OH)2]。

(1)過量試劑A是_________________________溶液。(填名稱)

(2)圖為KCI和NaCl的溶解度曲線，連續操作④是_____________________________。

(3)向濾液IV中通入NH3CO2氣體后能夠得到NaHCO3的原因是_______________(用必要的化學用語和文字說明)。

(4)已知碳酸的Ka2=5.6×10-11，次氯酸的Ka =3×10-8，工業上用飽和純堿溶液代替燒堿溶液與Cl2反應生產有效成分為次氯酸鈉的消毒液，反應的化學方程式是___________________________________。

(5)經檢測，濾液Ⅲ中c(Mg2+)＜1.0×10-7 mol/L，則鎂元素最終沉淀物是_________________。

(6)⑤處母液可以生產氮肥NH4Cl，NH4Cl可用于制取具有漂白作用的三氯化氮。工業上制備NCl3的一種方法是用圖所示裝置電解，其原理是NH4Cl+2HClNC13十3H2↑。

陽極反應式是___________________________________。

(7)電解氯化鈉時需要加入一定量氯化鈣，根據學習過的電解知識推測加入氯化鈣的主要作用是_____________。

Answer 1

【答案】氯化鋇 蒸發濃縮、結晶 ，生成的碳酸氫鈉的溶解度小 降低電解質熔點

【解析】

粗鹽溶解后得到溶液I，加入過量氯化鋇溶液，可除去硫酸根離子，再調節pH至11，除鎂離子、鈣離子，生成復鹽，再蒸發濃縮、結晶分離NaCl和KCl。

（1）加入過量試劑A后產生硫酸鋇沉淀，說明試劑A中含有鋇離子，為了不引入雜質離子，故所加過量試劑A為氯化鋇溶液；

（2）濾液III中含有NaCl、KCl、NaOH、Na2CO3，加入鹽酸調pH=3~4，得到NaCl和KCl的混合液，在較高溫度下NaCl的溶解度小，而KCl的溶解度大，加熱蒸發，使NaCl析出；故答案為：蒸發濃縮、結晶；

（3）向濾液III中先通氨氣，再通入二氧化碳；因為二氧化碳溶解度小，先通入氨氣，提高濾液的pH，可促進二氧化碳的吸收，且碳酸氫鈉的溶解度較小，故最終得到碳酸氫鈉，發生的反應方程式為：；

故答案為：，生成的碳酸氫鈉的溶解度小；

（4） ，所以溶液中碳元素主要以HCO3-的形式存在，反應方程式為：；

（5）經計算，若沉淀B為氫氧化鎂，則pH=11的濾液III中，實際上，所以沉淀B應該是復鹽；

（6）根據圖示b極產生氫氣，可以判斷a極為陽極，b極為陰極；根據總反應方程式及溶液為酸性環境，可知陽極電極反應為；

（7）電解氯化鈉時加入一定量氯化鈣，形成低共熔物，降低了電解時所需的溫度；