Question

【題目】制燒堿所用鹽水需兩次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗鹽水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等離子，過程如下：

Ⅰ. 向粗鹽水中加入過量BaCl2溶液，過濾；

Ⅱ. 向所得濾液中加入過量Na2CO3溶液，過濾；

Ⅲ. 濾液用鹽酸調節pH，獲得一次精制鹽水。

(1)過程Ⅰ除去的離子是______。

(2)過程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表：

①檢測Fe3+是否除盡的方法是______。

②過程Ⅰ選用BaCl2而不選用CaCl2，運用表中數據解釋原因______。

③除去Mg2+的離子方程式是______。

④檢測Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除盡時，只需檢測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 過程Ⅳ除去的離子是______。

② 鹽水b中含有SO。Na2S2O3將IO還原為I2的離子方程式是________ 。

③ 過程VI中，在電解槽的陽極發生反應的電極方程式是：_________________。

Answer 1

【答案】SO 取少量過程II后的濾液于試管中，滴加幾滴KSCN 溶液，若溶液不變紅，說明Fe 3+已除盡；反之沒除盡 BaSO4的溶解度比CaSO4的小，可將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，則說明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：向粗鹽水中加入過量BaCl2溶液，Ba2+與SO得到BaSO4沉淀，過濾，除去BaSO4沉淀，向所得濾液中加入過量Na2CO3溶液，除去Ca2+、Mg2+、Fe3+和過量的Ba2+，過濾后，用鹽酸調節pH，除去過量的碳酸鈉，得到精制鹽水，結合表格數據分析解答(1)和(2)；

第二次精制：向第一次精制鹽水(雜質離子為I-、IO、NH、Ca2+、Mg2+)中加入NaClO，NaClO具有氧化性，將I-氧化為I2、NH氧化為N2，再加入Na2S2O3，將IO還原為I2，分離出I2后，通過離子交換法除去Ca2+、Mg2+，電解剩余溶液(硫酸鈉和氯化鈉的混合溶液)得到NaOH，據此分析解答(3)。

(1)向粗鹽水中加入過量BaCl2溶液，Ba2+與SO得到BaSO4沉淀，過濾，除去SO，故答案為：SO；

(2) ①Fe3+能夠使KSCN 溶液變紅，因此檢測Fe3+是否除盡的方法是取少量過程II后的濾液于試管中，滴加幾滴KSCN 溶液，若溶液不變紅，說明Fe 3+已除盡；反之沒除盡，故答案為：取少量過程II后的濾液于試管中，滴加幾滴KSCN 溶液，若溶液不變紅，說明Fe 3+已除盡；反之沒除盡；

②根據表格數據可知，BaSO4的溶解度小于CaSO4，選用BaCl2，可將SO沉淀更完全，故過程Ⅰ選用的是BaCl2而不選用CaCl2，故答案為：BaSO4的溶解度比CaSO4的小，可將SO沉淀更完全；

③Mg2+與CO生成Mg2(OH)2CO3和二氧化碳，離子方程式為：2Mg2++2CO+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑，故答案為：2Mg2++2CO+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑；

④Ca2+、Mg2+、Ba2+以CaCO3、Mg2(OH)2CO3、BaCO3的形式除去，根據溶解度小的物質沉淀完全后溶解度大的才開始沉淀，由表格數據可知，碳酸鋇的溶解度最大，若鋇離子沉淀完全，則說明鎂離子和鈣離子也沉淀完全，故檢測Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除盡時，只需檢測Ba2+即可，故答案為：在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3 中，BaCO3的溶解度最大，若Ba2+沉淀完全，則說明Mg2+和Ca2+也沉淀完全；

(3)①NaClO具有強氧化性，能將I-氧化，根據流程可知NH被氧化為N2，故過程Ⅳ除去的離子是NH、I-，故答案為：NH、I-；

②Na2S2O3將IO還原為I2，自身被氧化為SO，反應的離子方程式為：5S2O+8IO+2OH-═4I2+10SO+H2O，故答案為：5S2O+8IO+2OH-═4I2+10SO+H2O；

③ 過程VI中，電解硫酸鈉和氯化鈉的混合溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，在電解槽的陽極發生氧化反應，陽極的電極反應式為2 Cl -- 2e- = Cl2↑，故答案為：2 Cl- - 2e-= Cl2↑。