Question

【題目】“鹽泥”是氯堿工業中產生的。鹽泥中含 NaCl(15%~20%)、Mg(OH)2(15%~20%)、

CaCO3(15%~20%)和BaSO4 等不溶于酸的物質。用“鹽泥”生產七水硫酸鎂，設計了如下工藝流程：

（1）電解食鹽水前，為除去粗食鹽水中的 Mg2+、Ca2+、SO42-等雜質離子，下列試劑加入的先后順序合理的是_____（填序號）。

A．碳酸鈉溶液 B．氫氧化鈉溶液 C．氯化鋇溶液 D．鹽酸

（2）已知Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×10-12。設食鹽水中 Mg2+的濃度為 0.06 mol·L-1，則加入氫氧化鈉溶液后使溶液的 pH≥_____才可能產生 Mg(OH)2 沉淀。

（3）氯堿工業上電解食鹽水陰極發生的反應是_____。

（4）三種化合物的溶解度(S)隨溫度變化曲線見下圖

在“過濾Ⅰ” 中需要趁熱過濾，其主要原因是_________；濾渣的主要成分有不溶于酸的物質、_________。

（5）檢驗 MgSO4·7H2O 中雜質是否洗滌干凈的操作是_____。

Answer 1

【答案】BACD或ABCD或ACBD 9 2H＋+2e－=H2↑（或2H2O+2e－=H2↑+2OH-） 溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離更徹底（或高溫下CaSO4·2H2O溶解度小） 硫酸鋇（BaSO4）、硫酸鈣（CaSO4或CaSO4·2H2O） 取最后洗滌液少許于試管中，滴加Ba（NO3）2溶液至不再產生沉淀，靜置，向上層清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，無沉淀產生。

【解析】

（1）加入的鋇離子可以由碳酸鈉除去，故最后加碳酸鈉，鋇試劑與氫氧化鈉先后都可，故加入試劑的順序為先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3或先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3，BACD或ABCD或ACBD；

故答案為：BACD或ABCD或ACBD；

（2）已知Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×10-12。設食鹽水中 Mg2+的濃度為 0.06 mol·L-1，c(OH-)= ,氫離子濃度為10-9mol·L-1，則加入氫氧化鈉溶液后使溶液的 pH≥9才可能產生 Mg(OH)2 沉淀。故答案為：9；

（3）H＋比Na＋容易得到電子，因而H＋不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子，并結合成氫分子從陰極放出，氯堿工業上電解食鹽水陰極發生的反應是2H＋+2e－=H2↑（或2H2O+2e－=H2↑+2OH-）。故答案為：2H＋+2e－=H2↑（或2H2O+2e－=H2↑+2OH-）；

（4）在蒸發濃縮的過程中，溫度大于40℃時隨溫度升高CaSO4·2H2O晶體溶解度降低，故會析出CaSO4·2H2O晶體，且應該趁熱過濾，防止溫度降低CaSO4·2H2O的溶解度變大，又重新溶解，不利于鈣鹽和鎂鹽的分離；同時溫度降低硫酸鎂晶體會析出，造成產量損失；濾渣的主要成分有不溶于酸的物質、鹽泥中含有的硫酸鋇，蒸發酒精出來的硫酸鈣，

故答案為：溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離更徹底（或高溫下CaSO4·2H2O溶解度小）；硫酸鋇（BaSO4）、硫酸鈣（CaSO4或CaSO4·2H2O）；

（5）濾液中的硫酸根離子會影響氯離子的干擾，應該先除去硫酸根離子，再檢驗氯離子，方法為：取最后洗滌液少許于試管中，滴加Ba（NO3）2溶液至不再產生沉淀，靜置，向上層清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，無沉淀產生。

故答案為：取最后洗滌液少許于試管中，滴加Ba（NO3）2溶液至不再產生沉淀，靜置，向上層清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，無沉淀產生。