Question

【題目】氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH溶液的工藝流程示意圖如圖1，完成下列填空：

（1）在電解過程中，與電源負極相連的電極上電極反應(yīng)為 ， 與電源正極相連的電極附近，溶液pH（選填“不變”、“升高”或“下降”）．
（2）工業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ， ．
（3）如果粗鹽中SO42﹣含量較高，必須添加鋇試劑除去SO42﹣ ， 該鋇試劑可以是 ．
A.BaCl2
B.Ba（NO3）2
C.BaCO3
（4）用以如圖2裝置電解飽和食鹽水時a處收集到的氣體是U型管左邊鐵棒附近滴入紫色石蕊顏色變化為 ， C為電源的極．B處導(dǎo)氣管中產(chǎn)生的氣體可用檢驗．
（5）電解足夠長時間后發(fā)現(xiàn)相同條件下a出和b處產(chǎn)生的氣體體積比接近2：1，此時將電源正負極互換則U型管內(nèi)現(xiàn)象是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2H++2e﹣=H2↑；下降
（2）Ca2++CO32﹣═CaCO3↓；Mg2++2OH﹣═Mg（OH）2↓
（3）A
（4）H2；變藍；負極；淀粉碘化鉀試紙
（5）先出現(xiàn)白色沉淀，后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀
【解析】解：（1）電解氯化鈉溶液時，陽極是氯離子失電子生成氯氣的過程，電極反應(yīng)式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，該電極生成的氯氣部分溶解與水反應(yīng)生成酸，電極附近PH下降，陰極是氫離子的電子生成氫氣的過程，發(fā)生電極反應(yīng)：2H++2e﹣=H2↑，該極消耗氫離子，電極附近溶液pH升高，所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；下降；
（2.）Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)與碳酸鈉、NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，離子反應(yīng)分別為Ca2++CO32﹣═CaCO3↓、Mg2++2OH﹣═Mg（OH）2↓，所以答案是：Ca2++CO32﹣═CaCO3↓、Mg2++2OH﹣═Mg（OH）2↓；
（3.）如果粗鹽中SO42﹣含量較高，必須添加鋇試劑除去SO42﹣ ， 該鋇試劑選擇的原則是不引入難以除去的雜質(zhì)離子；A．BaCl2 ， 加入過量試劑硫酸根離子全部沉淀，氯離子不是雜質(zhì)離子，故A符合；B．Ba（NO3）2 ， 加入過量試劑，硝酸根離子不能除去，引入雜質(zhì)離子硝酸根，故B不符合；C．BaCO3為難溶于水的鹽，與硫酸根離子幾乎不反應(yīng)，故C不符合；
所以答案是：A；
（4.）根據(jù)圖示氣態(tài)產(chǎn)物的收集方法可知：a處試管中收集的是氫氣，陰極是氫離子的電子生成氫氣的過程，發(fā)生電極反應(yīng)：2H++2e﹣=H2↑，該極消耗氫離子，電極附近氫氧根離子濃度增大，滴入紫色石蕊顏色，顯示藍色，與電源負極相連為陰極，C為電源的負極，陽極是氯離子失電子生成氯氣的過程，電極反應(yīng)式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，氯氣可以使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍色，方程式為2KI+Cl2=2KCl+I2 ， 生成的碘單質(zhì)與淀粉顯示藍色，所以答案是：變藍；負極；淀粉碘化鉀試紙；
（5.）電解足夠長時間后發(fā)現(xiàn)相同條件下a出和b處產(chǎn)生的氣體體積比接近2：1，此時為電解水，溶質(zhì)為氫氧化鈉，a處試管中收集的是氫氣，為陰極，與電源負極相連，將電源正負極互換，鐵作陽極，電極反應(yīng)為：2Fe﹣4e﹣=2Fe2+ ， 陰極石墨，電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣ ， 總反應(yīng)為2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2 ， 出現(xiàn)白色沉淀，白色的氫氧化亞鐵被氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應(yīng)為：4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3 ， 所以現(xiàn)象為：先出現(xiàn)白色沉淀，后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，
所以答案是：先出現(xiàn)白色沉淀，后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀．