每日一题|满天繁星,有我想成为的那道光

阿伟解析 2021-10-04 22:23:12

制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等离子,过程如下:

Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;

Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;

Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH,获得一次精制盐水。

(1)过程Ⅰ除去的离子是______。

(2)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表:

①检测Fe3+是否除尽的方法是______。

②过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2,运用表中数据解释原因______。

③除去Mg2+的离子方程式是______。

④检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,原因是_____。

(3)第二次精制要除去微量的I-、IO、NH、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:

① 过程Ⅳ除去的离子是______。

② 盐水b中含有SO。Na2S2O3将IO还原为I2的离子方程式是________ 。

③ 过程VI中,在电解槽的阳极发生反应的电极方程式是:_________________。

【答案】

SO取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明Fe 3+已除尽;反之没除尽    BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO沉淀更完全    2Mg2+ + 2CO+ H2O = Mg2(OH)2CO3↓+ CO2↑    在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3 中,BaCO3的溶解度最大,若Ba2+沉淀完全,则说明Mg2+ 和Ca2+也沉淀完全    NH、I-    5S2O+ 8IO+ 2OH- =4I2 + 10SO+ H2O    2 Cl -- 2e- = Cl2↑

【解析】

第一次精制:向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,Ba2+与SO得到BaSO4沉淀,过滤,除去BaSO4沉淀,向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,除去Ca2+、Mg2+、Fe3+和过量的Ba2+,过滤后,用盐酸调节pH,除去过量的碳酸钠,得到精制盐水,结合表格数据分析解答(1)和(2);

第二次精制:向第一次精制盐水(杂质离子为I-、IO、NH、Ca2+、Mg2+)中加入NaClO,NaClO具有氧化性,将I-氧化为I2、NH氧化为N2,再加入Na2S2O3,将IO还原为I2,分离出I2后,通过离子交换法除去Ca2+、Mg2+,电解剩余溶液(硫酸钠和氯化钠的混合溶液)得到NaOH,据此分析解答(3)。

(1)向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,Ba2+与SO得到BaSO4沉淀,过滤,除去SO,故答案为:SO;

(2) ①Fe3+能够使KSCN 溶液变红,因此检测Fe3+是否除尽的方法是取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明Fe 3+已除尽;反之没除尽,故答案为:取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明Fe 3+已除尽;反之没除尽;

②根据表格数据可知,BaSO4的溶解度小于CaSO4,选用BaCl2,可将SO沉淀更完全,故过程Ⅰ选用的是BaCl2而不选用CaCl2,故答案为:BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO沉淀更完全;

③Mg2+与CO生成Mg2(OH)2CO3和二氧化碳,离子方程式为:2Mg2++2CO+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑,故答案为:2Mg2++2CO+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑;

④Ca2+、Mg2+、Ba2+以CaCO3、Mg2(OH)2CO3、BaCO3的形式除去,根据溶解度小的物质沉淀完全后溶解度大的才开始沉淀,由表格数据可知,碳酸钡的溶解度最大,若钡离子沉淀完全,则说明镁离子和钙离子也沉淀完全,故检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,故答案为:在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3 中,BaCO3的溶解度最大,若Ba2+沉淀完全,则说明Mg2+和Ca2+也沉淀完全;

(3)①NaClO具有强氧化性,能将I-氧化,根据流程可知NH被氧化为N2,故过程Ⅳ除去的离子是NH、I-,故答案为:NH、I-;

②Na2S2O3将IO还原为I2,自身被氧化为SO,反应的离子方程式为:5S2O+8IO+2OH-═4I2+10SO+H2O,故答案为:5S2O+8IO+2OH-═4I2+10SO+H2O;

③ 过程VI中,电解硫酸钠和氯化钠的混合溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,在电解槽的阳极发生氧化反应,阳极的电极反应式为2 Cl -- 2e- = Cl2↑,故答案为:2 Cl- - 2e-= Cl2↑。

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