Question

7．工業上主要采用電解飽和食鹽水的方法來制取Cl₂、H₂、NaOH．請回答下列問題：
（1）在電解過程中，所發生反應的離子反應方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-
（2）電解之前食鹽水需要精制，目的是除去粗鹽的中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質離子，使用的試劑有：a、Na₂CO₃溶液    b、Ba（OH）₂溶液     c、稀鹽酸．其中合理的加入順序為b、a、c（填寫序號）；
（3）如果在容積為10L的電解池內，一段時間后共收集到11.2L（標準狀況）氣體．這時溶液中NaOH的物質的量濃度為0.05mol/L（設電解時溶液的體積不變）．

Answer 1

分析 （1）電解氯化鈉生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，根據反應物、產物寫出相應的電解方程式；
（2）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺離子分別轉化為硫酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀而除去，以及根據不能產生新雜質的要求排序，前面加入的過量溶液應用后加入的溶液除去，最后加入適量的鹽酸溶液；
（3）根據電解方程式結合產生氣體的量進行計算回答即可．

解答 解：（1）電解氯化鈉，反應物是氯化鈉和水，產物是氯氣、氫氣、氫氧化鈉，離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）Na₂CO₃溶液能除去過量的Ba（OH）₂溶液，鹽酸能除去過量的Na₂CO₃溶液和Ba（OH）₂溶液，所以應先加b、Ba（OH）₂溶液再加a、Na₂CO₃溶液，最后加入c、鹽酸，順序是：b、a、c，故答案為：b、a、c；
（3）電解氯化鈉的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，后共收集到11.2L（標準狀況）氣體，即產生氫氣和氯氣各為0.25mol，生成氫氧化鈉是0.5mol，所以氫氧化鈉的濃度是：$\frac{0.5mol}{10L}$=0.05mol/L，故答案為：0.05mol/L．

點評 本題涉及電解池的工作原理以及電極方程式的書寫和有關計算知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．