Question

【题目】工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一

系列化工产品，称为氯碱工业。在工业上，制取氯气和烧碱的主要工艺流程如下：

环节Ⅰ：利用海水提取粗盐的过程（如图）。

（1）图中①是 （填“蒸发”或“冷却”）池。

（2）母液为氯化钠的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。

环节Ⅱ：利用工业上粗盐（含MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质）精制氯化钠（工艺流程如下图）。

（1）X中含有的阳离子是 ；

（2）写出生成沉淀D的一个化学方程式 。

（3）溶液E中加过量稀盐酸的作用是 。

（4）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量，原因是 。

环节Ⅲ：电解饱和食盐水生产氯气和烧碱并测定烧碱的纯度。

（1）请写出环节Ⅲ生产中发生反应的化学方程式 。

（2）工业烧碱常常含有一定的氯化钠和碳酸钠杂质。为了测定烧碱的含量，小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如图：

你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数（请列出计算过程） 。

（3）小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密，其理由是：

①探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性。

②探究方案中因缺少 （填操作名称），导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。

环节Ⅳ：应用举例

氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，工业上用氯气与石灰乳[Ca(OH)2]反应来制取漂白粉，有关反应的化学方程式是 。

Answer 1

【答案】环节Ⅰ：（1）蒸发（2）饱和

环节Ⅱ：（1）Ba2+；（2）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl (或Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl) 。

（3）除尽过量的氢氧化钠和碳酸钠 ；（4）除杂过程中会生成一些氯化钠 。

环节Ⅲ：（1）2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。

（2）算出Na2CO3质量：5.3g（1分）算出NaCl质量：1.17g，NaOH%=67.65%（3）②洗涤

环节Ⅳ：2Cl2+2Ca(OH) 2=CaCl2+Ca(ClO) 2+2H2O 。

【解析】

试题分析：环节Ⅰ：（1）氯化钠的溶解度受温度影响不大，故蒸发结晶，（2）析出晶体后的溶液仍为饱和

环节Ⅱ：（1）加X产生硫酸钡沉淀，故X中一定含Ba2+；依图示：溶液B中含有CaCl2, 写出生成沉淀D的一个化学方程式Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl; （3）溶液E中加过量稀盐酸的作用是除尽过量的氢氧化钠和碳酸钠；（4）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量是除杂过程中会生成一些氯化钠

环节Ⅲ：（1）电解饱和食盐水生产氯气和烧碱即2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑

解：设Na2CO3质量为X，NaCl质量为Y

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3

106 44 58.5 143.5

X 0.22g Y 2.87

106／44=X／0.22g 58.5／143.5=Y／2.87g

X=5.3g Y=1.17g

则NaOH的质量为20g-5.3g-1.17g=13.53g;则NaOH%=13.53g/20g×100%=67.65%

②探究方案中因缺少洗涤，沉淀上会有氢氧化钠，导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。

环节Ⅳ：依据提示：2Cl2+2Ca(OH) 2=CaCl2+Ca(ClO) 2+2H2O