Question

目前，大部分食盐用来生产氯气、氢气、烧碱和纯碱，进一步加工成各种含氯含钠的制品．如盐酸、漂粉精、氯化铁和聚氯乙烯等．
根据所学知识，完成下列填空：
（1）以食盐为原料，生产氯气、氢气、烧碱的反应方程式是

 

，是中国现代化工之母--

 

（填工业种类）的基本反应．
（2）工业上常用氢气和氯气化合制取氯化氢气体．如图1是氢气和氯气化合的合成塔，其燃烧器的A管应通入

 

 （填化学式），理由是

 

．
（3）如图2，用有阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的立式隔膜电解槽电解食盐水时，精制饱和氯化钠溶液从

 

（选填“阳”或“阴”）极区补充．电解池中的铁棒在碱性条件下发生的电极反应

式是

 

．
（4）工业上以粗食盐（含有少量Ca²⁺、Mg²⁺杂质）、氨、石灰石等为原料，可以制备Na₂CO₃．其过程如图所示：

在处理粗盐水的过程中，可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂，则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有

 

（填化学式）．过程Ⅲ中生成NaHCO₃晶体的反应的化学方程式是

 

．
（5）接（4）题，产品纯碱中常含有NaCl．取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体．则该产品中Na₂CO₃的质量分数是

 

．

Answer 1

分析：（1）氯碱工业：电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，该过程被人们称为中国现代化工之母；
（2）氯气有毒能污染环境，从A管中通入氢气可以将氯气包围，使氯气充分反应，减小污染环境；
（3）电解饱和食盐水阳极氯离子放电析出，需要定时补充氯离子，铁电极为阴极，电极反应式：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-；
（4）钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，镁离子会与氢氧根离子生成沉淀，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
因二氧化碳在水中的溶解度小，氨气极易溶于水，所以，向饱和食盐水中首先通入氨气体，碳酸氢钠的溶解度小，利用浓碳酸氢铵溶液与氯化钠固体发生复分解反应；
（5）根据碳酸钠和盐酸反应的化学方程式Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，找出碳酸钠和氯化钠之间的量的关系求解．

解答：解：（1）人们将氯碱工业称为中国现代化工之母，电解方程式为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；氯碱工业；
（2）氯气有毒能污染环境，从A管中通入氢气可以将氯气包围，使氯气充分反应，减小污染环境，故答案为：H₂；将氯气包围，使氯气充分反应，减小污染环境；
（3）电解饱和食盐水阳极氯离子放电析出，氯离子浓度减小，需要定时补充氯离子，铁电极为阴极，电极反应式：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-，故答案为阳极O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-；
（4）钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，镁离子会与氢氧根离子生成沉淀，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，因二氧化碳在水中的溶解度小，氨气极易溶于水，所以，向饱和食盐水中首先通入氨气体，碳酸氢钠的溶解度小，利用浓碳酸氢铵溶液与氯化钠固体发生复分解反应，
故答案为：CaCO₃、Mg（OH）₂；NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（5）产品纯碱中常含有NaCl，取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，得b g固体为NaCl，设碳酸钠的物质的量为X，
根据方程式Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑ 
                      1         2 
                      X         2x
混合物质量：117x+a-106X=b，X=

b-a

11

mol，该产品中Na₂CO₃的质量分数 

106(b-a)

11a

×100%，
故答案为：

106(b-a)

11a

．

点评：本题以氯碱工业为情境，考查了电解原理，粗盐精制等工艺流程，侧重于氯碱工业的考查，注意阳离子交换膜为解答该题的关键，注意审题，题目难度中等．