1、
某实验室模拟以粗盐(含杂质Mg2+、Ca2+、K+和SO42-)为原料进行生产并综合利用的某过程如下图所示。已知: Kap[Mg(OH)2]=5.6×10-12;Kap[CaMg(CO3)2]<< Kap[Mg(OH)2]。
(1)过量试剂A是_________________________溶液。(填名称)
(2)图为KCI和NaCl的溶解度曲线,连续操作④是_____________________________。
(3)向滤液IV中通入NH3CO2气体后能够得到NaHCO3的原因是_______________(用必要的化学用语和文字说明)。
(4)已知碳酸的Ka2=5.6×10-11,次氯酸的Ka =3×10-8,工业上用饱和纯碱溶液代替烧碱溶液与Cl2反应生产有效成分为次氯酸钠的消毒液,反应的化学方程式是___________________________________。
(5)经检测,滤液Ⅲ中c(Mg2+)<1.0×10-7 mol/L,则镁元素最终沉淀物是_________________。
(6)⑤处母液可以生产氮肥NH4Cl,NH4Cl可用于制取具有漂白作用的三氯化氮。工业上制备NCl3的一种方法是用图所示装置电解,其原理是NH4Cl+2HClNC13十3H2↑。
阳极反应式是___________________________________。
(7)电解氯化钠时需要加入一定量氯化钙,根据学习过的电解知识推测加入氯化钙的主要作用是_____________。
氯化钡 蒸发浓缩、结晶 ,生成的碳酸氢钠的溶解度小 降低电解质熔点
粗盐溶解后得到溶液I,加入过量氯化钡溶液,可除去硫酸根离子,再调节pH至11,除镁离子、钙离子,生成复盐,再蒸发浓缩、结晶分离NaCl和KCl。
(1)加入过量试剂A后产生硫酸钡沉淀,说明试剂A中含有钡离子,为了不引入杂质离子,故所加过量试剂A为氯化钡溶液;
(2)滤液III中含有NaCl、KCl、NaOH、Na2CO3,加入盐酸调pH=3~4,得到NaCl和KCl的混合液,在较高温度下NaCl的溶解度小,而KCl的溶解度大,加热蒸发,使NaCl析出;故答案为:蒸发浓缩、结晶;
(3)向滤液III中先通氨气,再通入二氧化碳;因为二氧化碳溶解度小,先通入氨气,提高滤液的pH,可促进二氧化碳的吸收,且碳酸氢钠的溶解度较小,故最终得到碳酸氢钠,发生的反应方程式为:;
故答案为:,生成的碳酸氢钠的溶解度小;
(4),所以溶液中碳元素主要以HCO3-的形式存在,反应方程式为:;
(5)经计算,若沉淀B为氢氧化镁,则pH=11的滤液III中,实际上,所以沉淀B应该是复盐;
(6)根据图示b极产生氢气,可以判断a极为阳极,b极为阴极;根据总反应方程式及溶液为酸性环境,可知阳极电极反应为;
(7)电解氯化钠时加入一定量氯化钙,形成低共熔物,降低了电解时所需的温度;
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