试题与答案

氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如下: 依据上图,完成下列

题型:问答题

题目:

氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如下:

依据上图,完成下列问题:

(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式:______.

(2)粗盐常含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂离子,精制过程中要将它们以沉淀的形式除去,则加入试剂的合理顺序为______(填编号).

A.先加入NaOH,后加入Na2CO3,再加入BaCl2溶液

B.先加入NaOH,后加入BaCl2溶液,再加入Na2CO3

C.先加入BaCl2溶液,后加入NaOH,再加入Na2CO3

(3)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过______(填写操作名称)、冷却结晶、______(填写操作名称),除去NaCl.

(4)由图示可知在电解制碱过程中______可以循环使用,以提高反应物利用率;在制碱的同时,还产生H2和Cl2,工业上常常利用它们生产______.

(5)如图所示,目前电解法制烧碱通常采用离子交换膜法,阳离子交换膜不允许阴离子通过,阴离子交换膜不允许阳离子通过.

则以下叙述正确的是______(填编号).

A.NaOH、H2均在Ⅰ区产生

B.图中a为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜

C.Ⅲ区炭棒上的电极反应式为 2Cl--2e→Cl2

D.取少量Ⅲ区中的溶液,滴加酚酞,溶液变红色

(6)在实际生产中,经过脱盐后得到含溶质质量分数约为50%的NaOH溶液(密度为1.92g/cm3),则该烧碱溶液的物质的量浓度为______.

答案:

(1)电解氯化钠溶液的生成物是氢氧化钠、氯气和氢气,即:2Cl-+2H2O

 电解 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-

(2)根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去,加入Na2CO3的顺序必须在加入钡离子的后面即可,分析四个选项可知BC符合题意.

故答案为:BC;

(3)因为氯化钠的溶解度随温度变化不大,所以可以采用蒸发溶剂结晶的方法,除去氢氧化钠中的氯化钠,故答案为:蒸发浓缩;过滤;

(4)根据循环图,可以循环使用的物质是氯化钠,工业上可以用氯气和氢气反应生成氯化氢来生产盐酸,故答案为:NaCl;盐酸;

(5)A、根据电解的工作原理:阳极放电的是氯离子,生成氯气,阴极放电的是氢离子,生成氢气,氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠,故A正确;

B、图中Ⅰ区产生了氢氧化钠,是氢离子放电的电极区域,钠离子可以通过a,所以a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜,故B错误;

C、Ⅲ区炭棒是阳极,该极上的电极反应式为 2Cl--2e→Cl2↑,故C正确;

D、Ⅲ区中生成的是氯气,和水反应生成盐酸和次氯酸,溶液显酸性,该溶液滴加酚酞,溶液无色,故D错误.

故选AC;

(6)质量分数和物质的量浓度间的关系c=

1000ρw%
M
,所以该烧碱溶液的物质的量浓度C=
1000×1.92g/ml×50%
40g/mol
=24.0mol/L.

故答案为:24.0mol/L.

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