Question

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图，完成下列填空：
（1）电解时发生的主要化学方程式    ；
（2）工业食盐含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，加入NaOH、Na₂CO₃的目的就是为了除去这些杂质，但如果精制时发现其中SO₄^2-含量也较高，必须添加含钡离子的试剂（简称钡试剂）除去SO₄^2-，该试剂可以是    （选填：a、b、c）．
a．Ba（OH）₂    b．Ba（NO₃）₂    c．BaCl₂
（3）为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入试剂的合理顺序为    （选填：a、b、c）；
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加钡试剂
b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（4）NaOH和NaCl的溶解度如下表所示：

温度/℃		10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
NaCl溶解度/g	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37	37.3	37.8	38.4	39.0	39.8
NaOH溶解度/g	42	51	109	119	129	145	174	299	314	329	347

脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过    （填操作名称）、冷却等操作除去大部分NaCl．
（5）电解时，若与电源正、负极相连的两极区域没有分隔，电解产物就变为了NaClO和H₂，相应的化学方程式为    ．

Answer 1

【答案】分析：从要求问题的问题去看题干和需要解题的突破口：
（1）电解时，出现了氢气和氯气，同时右侧出现了氢氧化钠，而同时出现的氯化钠是原有物质，所以可以判定：氢气、氯气和氢氧化钠是生成物．原物质是氯化钠溶液，根据质量守恒定律可知，一定应该有氯化钠，同时氢气的生成说明水也是反应物．（2）除杂的基本原则是除杂而不引杂，就是不能引入新的杂质．
（3）当加入多种除杂试剂时，后面的试剂要为前面的操作去除残余，所以就要注意考虑先后的顺序．
（4）由于本操作目的是得到食盐晶体，而表中可以看出氯化钠的溶解度随温度变化不明显，因此分离氯化钠应该是蒸发溶剂，而不是降温．
（5）电解产物就变为了NaClO和H₂，根据质量守恒定律，反应物应该是含有钠元素、氯元素、氢元素和氧元素，根据原物质可以判定反应物应该是氯化钠和水．这个反应说明控制反应条件和环境的重要性．
解答：解：（1）电解时，出现了氢气和氯气，同时右侧出现了氢氧化钠，而同时出现的氯化钠是原有物质，所以可以判定：氢气、氯气和氢氧化钠是生成物．原物质是氯化钠溶液，根据质量守恒定律可知，一定应该有氯化钠，同时氢气的生成说明水也是反应物．生成氢气和氯气都需要注明气体符号，反应为：2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．（通电是条件，电解是过程和操作，注意区别）
（2）除杂的基本原则是除杂而不引杂，就是不能引入新的杂质．对于该混合物而言，氢氧根离子和氯离子都不是杂质，而硝酸根离子却是杂质，所以可以选用氢氧化钡，也可以选用氯化钡，但是不能选用硝酸钡，故答案是ac．
（3）当加入多种除杂试剂时，后面的试剂要为前面的操作去除残余，所以就要注意考虑先后的顺序．由于碳酸根离子和钡离子能够反应产生沉淀，也就是最后加入碳酸钠利于除去可能会过量的钡离子，所以碳酸钠应该放在最后．其余的试剂先后顺序没有明显的影响．故选bc．
（4）由于本操作目的是得到食盐晶体，而表中可以看出氯化钠的溶解度随温度变化不明显，因此分离氯化钠应该是蒸发溶剂，而不是降温．
（5）电解产物就变为了NaClO和H₂，根据质量守恒定律，反应物应该是含有钠元素、氯元素、氢元素和氧元素，根据原物质可以判定反应物应该是氯化钠和水．NaCl+H₂ONaClO+H₂↑．．
故答案为：（1）2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；（2）ac； （3）bc； （4）蒸发结晶；（5）NaCl+H₂ONaClO+H₂↑．
点评：学会灵活处理信息和问题，信息量不大时，可以选择从信息入手去慢慢按照顺序去做题，当信息量较大较杂时，不妨先看问题，根据问题去到信息中寻找对应的信息用于解题即可．