Question

目前，大部分食鹽用來生產氯氣、氫氣、燒堿和純堿，進一步加工成各種含氯含鈉的制品．如鹽酸、漂粉精、氯化鐵和聚氯乙烯等．
根據所學知識，完成下列填空：
（1）以食鹽為原料，生產氯氣、氫氣、燒堿的反應方程式是

 

，是中國現代化工之母--

 

（填工業種類）的基本反應．
（2）工業上常用氫氣和氯氣化合制取氯化氫氣體．如圖1是氫氣和氯氣化合的合成塔，其燃燒器的A管應通入

 

 （填化學式），理由是

 

．
（3）如圖2，用有陽離子交換膜（只允許陽離子通過）的立式隔膜電解槽電解食鹽水時，精制飽和氯化鈉溶液從

 

（選填“陽”或“陰”）極區補充．電解池中的鐵棒在堿性條件下發生的電極反應

式是

 

．
（4）工業上以粗食鹽（含有少量Ca²⁺、Mg²⁺雜質）、氨、石灰石等為原料，可以制備Na₂CO₃．其過程如圖所示：

在處理粗鹽水的過程中，可加入石灰乳和純堿作為沉淀劑，則所得濾渣的成分除過量的沉淀劑外還有

 

（填化學式）．過程Ⅲ中生成NaHCO₃晶體的反應的化學方程式是

 

．
（5）接（4）題，產品純堿中常含有NaCl．取ag混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b g固體．則該產品中Na₂CO₃的質量分數是

 

．

Answer 1

分析：（1）氯堿工業：電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣，該過程被人們稱為中國現代化工之母；
（2）氯氣有毒能污染環境，從A管中通入氫氣可以將氯氣包圍，使氯氣充分反應，減小污染環境；
（3）電解飽和食鹽水陽極氯離子放電析出，需要定時補充氯離子，鐵電極為陰極，電極反應式：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-；
（4）鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，鎂離子會與氫氧根離子生成沉淀，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
因二氧化碳在水中的溶解度小，氨氣極易溶于水，所以，向飽和食鹽水中首先通入氨氣體，碳酸氫鈉的溶解度小，利用濃碳酸氫銨溶液與氯化鈉固體發生復分解反應；
（5）根據碳酸鈉和鹽酸反應的化學方程式Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，找出碳酸鈉和氯化鈉之間的量的關系求解．

解答：解：（1）人們將氯堿工業稱為中國現代化工之母，電解方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；氯堿工業；
（2）氯氣有毒能污染環境，從A管中通入氫氣可以將氯氣包圍，使氯氣充分反應，減小污染環境，故答案為：H₂；將氯氣包圍，使氯氣充分反應，減小污染環境；
（3）電解飽和食鹽水陽極氯離子放電析出，氯離子濃度減小，需要定時補充氯離子，鐵電極為陰極，電極反應式：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-，故答案為陽極O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-；
（4）鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，鎂離子會與氫氧根離子生成沉淀，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，因二氧化碳在水中的溶解度小，氨氣極易溶于水，所以，向飽和食鹽水中首先通入氨氣體，碳酸氫鈉的溶解度小，利用濃碳酸氫銨溶液與氯化鈉固體發生復分解反應，
故答案為：CaCO₃、Mg（OH）₂；NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（5）產品純堿中常含有NaCl，取a g混合物與足量稀鹽酸充分反應，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，得b g固體為NaCl，設碳酸鈉的物質的量為X，
根據方程式Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑ 
                      1         2 
                      X         2x
混合物質量：117x+a-106X=b，X=

b-a

11

mol，該產品中Na₂CO₃的質量分數 

106(b-a)

11a

×100%，
故答案為：

106(b-a)

11a

．

點評：本題以氯堿工業為情境，考查了電解原理，粗鹽精制等工藝流程，側重于氯堿工業的考查，注意陽離子交換膜為解答該題的關鍵，注意審題，題目難度中等．