Question

【题目】“盐泥”是氯碱工业中产生的。盐泥中含 NaCl(15%~20%)、Mg(OH)2(15%~20%)、

CaCO3(15%~20%)和BaSO4 等不溶于酸的物质。用“盐泥”生产七水硫酸镁，设计了如下工艺流程：

（1）电解食盐水前，为除去粗食盐水中的 Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子，下列试剂加入的先后顺序合理的是_____（填序号）。

A．碳酸钠溶液 B．氢氧化钠溶液 C．氯化钡溶液 D．盐酸

（2）已知Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×10-12。设食盐水中 Mg2+的浓度为 0.06 mol·L-1，则加入氢氧化钠溶液后使溶液的 pH≥_____才可能产生 Mg(OH)2 沉淀。

（3）氯碱工业上电解食盐水阴极发生的反应是_____。

（4）三种化合物的溶解度(S)随温度变化曲线见下图

在“过滤Ⅰ” 中需要趁热过滤，其主要原因是_________；滤渣的主要成分有不溶于酸的物质、_________。

（5）检验 MgSO4·7H2O 中杂质是否洗涤干净的操作是_____。

Answer 1

【答案】BACD或ABCD或ACBD 9 2H＋+2e－=H2↑（或2H2O+2e－=H2↑+2OH-） 温度较高时钙盐与镁盐分离更彻底（或高温下CaSO4·2H2O溶解度小） 硫酸钡（BaSO4）、硫酸钙（CaSO4或CaSO4·2H2O） 取最后洗涤液少许于试管中，滴加Ba（NO3）2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，无沉淀产生。

【解析】

（1）加入的钡离子可以由碳酸钠除去，故最后加碳酸钠，钡试剂与氢氧化钠先后都可，故加入试剂的顺序为先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3或先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3，BACD或ABCD或ACBD；

故答案为：BACD或ABCD或ACBD；

（2）已知Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×10-12。设食盐水中 Mg2+的浓度为 0.06 mol·L-1，c(OH-)= ,氢离子浓度为10-9mol·L-1，则加入氢氧化钠溶液后使溶液的 pH≥9才可能产生 Mg(OH)2 沉淀。故答案为：9；

（3）H＋比Na＋容易得到电子，因而H＋不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出，氯碱工业上电解食盐水阴极发生的反应是2H＋+2e－=H2↑（或2H2O+2e－=H2↑+2OH-）。故答案为：2H＋+2e－=H2↑（或2H2O+2e－=H2↑+2OH-）；

（4）在蒸发浓缩的过程中，温度大于40℃时随温度升高CaSO4·2H2O晶体溶解度降低，故会析出CaSO4·2H2O晶体，且应该趁热过滤，防止温度降低CaSO4·2H2O的溶解度变大，又重新溶解，不利于钙盐和镁盐的分离；同时温度降低硫酸镁晶体会析出，造成产量损失；滤渣的主要成分有不溶于酸的物质、盐泥中含有的硫酸钡，蒸发酒精出来的硫酸钙，

故答案为：温度较高时钙盐与镁盐分离更彻底（或高温下CaSO4·2H2O溶解度小）；硫酸钡（BaSO4）、硫酸钙（CaSO4或CaSO4·2H2O）；

（5）滤液中的硫酸根离子会影响氯离子的干扰，应该先除去硫酸根离子，再检验氯离子，方法为：取最后洗涤液少许于试管中，滴加Ba（NO3）2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，无沉淀产生。

故答案为：取最后洗涤液少许于试管中，滴加Ba（NO3）2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，无沉淀产生。