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题文
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下:
(1)精制过程中反应的离子方程式为______.
(2)电解过程的总反应方程式为______.
(3)电解槽阳极产物可用于______(至少写出两种用途).
(4)已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表:
温度/℃ 20 30 40 50 60 70 80 90 100
NaOH/g 109 118 129 146 177 300 313 318 337
NaCl/g 36 36.3 36.6 37 37.3 37.8 38.4 39 39.8
根据上述数据,脱盐的主要工序应为______、______.脱盐后的碱液含NaOH约50%,含NaCl仅约2%左右,NaCl能够从溶液中大量析出的原因是______.
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题型:问答题难度:中档来源:广州模拟
答案
(1)精制过程中,加入氯化钡,可以将杂质离子硫酸根除去,即Ba2++SO42-=BaSO4↓,加入氢氧化钠,可以将杂质离子镁离子除去,即Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,加入碳酸铵,即可以将杂质钙离子除去,还可以将多余的钡离子除去,即Ca2++CO32-=CaCO3↓,Ba2++CO32-=BaCO3↓,
故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Ca2++CO32-=CaCO3↓,Ba2++CO32-=BaCO3↓;     
(2)电解饱和食盐水可以获得三大工业原料:氢氧化钠、氢气、氯气,电解反应方程式为:2NaCl+2H2
 电解 
.
 
 2NaOH+H2↑+Cl2↑,
故答案为:2NaCl+2H2
 电解 
.
 
 2NaOH+H2↑+Cl2↑;   
(3)电解池中阳极是氯离子发生失电子的氧化反应生成氯气的过程,氯气的用途:制漂白粉、生产盐酸、自来水消毒、制高纯硅、合成塑料等,
故答案为:制漂白粉、生产盐酸、自来水消毒、制高纯硅、合成塑料等(任写2种); 
(4)根据表中数据可以得出:氢氧化钠的溶解度随温度的升高而增大,但是氯化钠的溶解度受温度的影响不大,固始县氢氧化钠和氯化钠分离的方法是:蒸发浓缩结晶的过程,脱盐后的碱液中会含有氯化钠晶体,因为发过程中溶剂(水)大量减少,Na+浓度显著增加促进NaCl的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动,
故答案为:蒸发;浓缩;蒸发过程中溶剂(水)大量减少,Na+浓度显著增加促进NaCl的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动(或:Na+浓度显著增加抑止了NaCl的溶解).
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氯碱工业
考点名称:氯碱工业
  • 氯碱工业:

    1.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示:

    电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有泥沙,精制食盐水时经常进行以下措施
    (1)过滤海水  
    (2)加入过量氢氧化钠,去除钙、镁离子,过滤 Ca2++2OH-=Ca(OH)2(微溶) Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓   
    (3)加入过量氯化钡,去除硫酸根离子,过滤 Ba2++SO42-=BaSO4↓   
    (4)加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤 Ca2++CO32-=CaCO3↓  Ba2++CO32-=BaCO3↓   
    (5)加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子 2H++CO32-=CO2↑+H2O   
    (6)加热驱除二氧化碳  
    (7)送入离子交换塔,进一步去除钙、镁离子  
    (8)电解 2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH 离子交换膜法制碱技术,具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点,是氯碱工业发展的方向。
    2.以氯碱工业为基础的化工生产
    NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生产原料,可以进一步加工成多种化工产品,广泛用于各工业。所以氯碱工业及相关产品几乎涉及国民经济及人民生活的各个领域。
    由电解槽流出的阴极液中含有30%的NaOH,称为液碱,液碱经蒸发、结晶可以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜。阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯。  
    2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O  H2O+Cl2=HCl+HClO  H2+Cl2=2HCl  2NaOH+CO2=Na2CO3(苏打)+H2O  NaOH+CO2=NaHCO3(小苏打)
    随着人们环境保护意识的增强,对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。
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