Question

5．以食鹽為原料進行生產(chǎn)并綜合利用的某些過程如圖1所示．

（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-離子，加入下列沉淀劑的順序是（填序號）cab或者cba或者bca．
a．Na₂CO₃    b．NaOH    c．BaCl₂
（2）將濾液的pH調至酸性除去的離子是OH^-、CO₃^2-．
（3）圖2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(xiàn)象是有無色氣泡產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生．電解NaCl溶液的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$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(huán)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）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；
（2）稀鹽酸能和氫氧化鈉、碳酸鈉反應，蒸發(fā)時可以得到氯化鈉的飽和溶液；
（3）根據(jù)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解答，檢驗氯氣通常用用濕潤的KI淀粉試紙；
（4）根據(jù)銨鹽和堿反應能生成氨氣分析，氯化銨能和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、水和氨氣；
（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）加入氫氧化鈉溶液時，能和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鎂；加入氯化鋇時，能和硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，從而除去硫酸鈉；加入碳酸鈉溶液時，能和氯化鈣、過量的氯化鋇反應生成碳酸鈣沉淀、碳酸鋇沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鈣和過量的氯化鋇；過濾，向濾液中加入適量的稀鹽酸時，可以把過量的氫氧化鈉和碳酸鈉除去．以此類推，如果依次加入氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液或依次加入氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液，可以達到同樣的目的，
故答案為：cab或者cba或者bca；
（2）稀鹽酸能和氫氧化鈉、碳酸鈉反應，蒸發(fā)時可以得到氯化鈉的飽和溶液，將濾液的pH調至酸性除去的離子是OH^-、CO₃^2-，
故答案為：OH^-、CO₃^2-；
（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↑，檢驗氯氣的方法為：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(chǎn)生，根據(jù)兩極上的電極反應可以得到總反應為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；有無色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；將濕潤的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍，證明有Cl₂產(chǎn)生；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（4）分離出NaHCO₃晶體后的母液中含有氯化銨，加入過量生石灰后，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨反應能生成氯化鈣、水和氨氣，氨氣可以循環(huán)使用，化學式是NH₃，
故答案為：NH₃；
（5）pH為11碳酸鈉溶液中：C（H⁺）_剩余•C（OH^-）_水=10^-14；C（OH^-）_水=10^-3mol/L，Na₂CO₃溶液中加入過量石灰乳，反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，所得溶液pH=13，則此時水電離出的c（OH^-）的值是10^-13mol/L，所以反應前的溶液中與反應后的濾液中水電離出的c（OH^-）的比值是$\frac{1{0}^{-3}mol/L}{1{0}^{-13}mol/L}$=1×10¹⁰，
故答案為：1×10¹⁰．

點評 本題考查了粗鹽的提純、電解原理，水的離子積的計算，題目難度中等，注意掌握粗鹽的提純方法，明確電解原理，能夠正確判斷電極反應、書寫電極反應式，本題是一道實驗探究綜合題，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．