• 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示:(1)由于生成的氯气可溶于水,并发生下列反应Cl2+H2O?HCl+HClO,电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;(2)电解所用的盐水需精制.去除食盐水中含有的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)].精致流程如下(淡盐水和溶液A来上述电解池):①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是 .②过程Ⅰ中Cl2将NH4+转化为N2的离子方程式是 .③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有 .④经过程Ⅲ处理,要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L,若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L,则处理10m3盐水b,最多添加10%Na2SO3溶液的质量为多少kg?(加入溶液引起的体积变化忽略不计,请写出解题步骤). .试题及答案-填空题-云返教育

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      氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示:

      (1)由于生成的氯气可溶于水,并发生下列反应Cl
      2+H2O?HCl+HClO,电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用         
      (2)电解所用的盐水需精制.去除食盐水中含有的Ca
      2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)].精致流程如下(淡盐水和溶液A来上述电解池):

      ①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是
               
      ②过程Ⅰ中Cl
      2将NH4+转化为N2的离子方程式是         
      ③BaSO
      4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有         
      ④经过程Ⅲ处理,要求盐水c中剩余Na
      2SO3的含量小于5mg/L,若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L,则处理10m3盐水b,最多添加10%Na2SO3溶液的质量为多少kg?(加入溶液引起的体积变化忽略不计,请写出解题步骤).         

      试题解答


      氯气在水中存在平衡为Cl2+H2O?HCl+HClO,增大盐酸的浓度可使该平衡向逆反应方向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的逸出:Mg(OH)2:2NH4++3Cl2+8OH-=N2+6Cl-+8H2O或2NH4++3ClO-+2OH-=N2+3Cl-+5H2O:Ca2+、SO42-:1.76kg
      解:(1)电解饱和食盐水时,阴极反应式为:2H2O-2e-═2OH-+H2↑,阳极反应式为:2Cl--2e-═Cl2↑,阴极产物为NaOH和H2,阳极产物是Cl2,电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3的作用是促使化学平衡Cl2+H2O?HCl+HClO向左移动,减少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2的逸出,
      故答案为:氯气在水中存在平衡为Cl
      2+H2O?HCl+HClO,增大盐酸的浓度可使该平衡向逆反应方向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的逸出;
      (2)①根据粗盐水和淡盐水的化学成分,结合精制盐水的流程进行分析,可知过程I是将Mg
      2+转化为Mg(OH)2沉淀除去,即盐泥a中除泥沙外,还含有的物质是Mg(OH)2
      故答案为:Mg(OH)
      2
      ②将NH
      4+转化为N2的氧化剂是Cl2,对应的离子方程式是2NH4++3Cl2+8OH-═N2+6Cl-+8H2O,
      故答案为:2NH
      4++3Cl2+8OH-=N2+6Cl-+8H2O;
      ③过程II是利用沉淀溶解平衡原理,将溶液中的Ca
      2+和SO42-分别转化为CaCO3和BaSO4沉淀除去,
      故答案为:Ca
      2+、SO42-
      ④处理10m
      3盐水b中含有NaClO的物质的量为n=
      1000L×10×7.45×10-3g/L
      74.5g/mol
      =1mol
      根据反应:NaClO+Na
      2SO3═NaCl+Na2SO4,可知与NaClO完全反应消耗的Na2SO3为1mol,
      质量为m=n×M=1mol×126g/mol=126g,
      根据题意,设最多添加10%Na
      2SO3溶液的质量为x
      (x×10%-126g)×103mg/g
      10000L
      =5mg/L,
      解得:x=1760g=1.76kg,
      故答案为:1.76kg.
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