Question

【題目】[化學—選修2：化學與技術]

海水占地球總儲水量的97.2﹪。若把海水淡化和化工生產結合起來，既能解決淡水資源缺乏的問題，又能充分利用海洋資源。

下圖是利用海水資源進行化工生產的部分工藝流程示意圖：

（1）該工藝流程示意圖中包含了 、 （填化學工業(yè)的名稱）。

（2）在流程Ⅰ中，欲除去粗鹽中含有的Ca2＋、Mg2＋、SO42＋等離子，需將粗鹽溶解后，按順序加入藥品進行沉淀、過濾等。加入藥品和操作的順序可以是 （填字母）。

A．Na2CO3、NaOH、 BaCl2、過濾、鹽酸

B．NaOH、 BaCl2、 Na2CO3、過濾、鹽酸

C．NaOH、 Na2CO3、 BaCl2、過濾、鹽酸

D．BaCl2、Na2CO3、 NaOH、 過濾、鹽酸

（3）流程Ⅱ中，通電開始后，陽極區(qū)產生的氣體是 (填化學式)，陰極附近溶液pH會 （填“增大”、“減小”或“不變”）。

（4）流程Ⅲ中，通過相應化學反應可以得到NaHCO3晶體。下圖為NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲線，其中能表示NaHCO3溶解度曲線的是 ，生成NaHCO3晶體的化學反應方程式是 。

（5）流程Ⅳ中，所得純堿常含有少量可溶性雜質，常用的提純方法是 （填名稱），通過該法提純后得到純凈的Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O脫水得到無水碳酸鈉。

已知：Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=+58.73kJ·mol-1

Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=+473.63 kJ·mol-1

把脫水過程產生的氣態(tài)水完全液化釋放的熱能全部用于生產Na2CO3所需的能耗（不考慮能量損失），若生產1molNa2CO3需要耗能92.36kJ，由此得出：H2O(g）= H2O(l) △H= 。

Answer 1

【答案】（1）氯堿工業(yè)、侯氏制堿

（2）bd

（3）Cl2，增大。

（4）d NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl。

（5）重結晶(2分) - 44.00 kJ/mol。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)示意圖可知該工藝流程示意圖中包含了氯堿工業(yè)、侯氏制堿。

（2）Ca2＋用碳酸鈉除去，Mg2＋用氫氧化鈉除去，SO42－用氯化鋇除去，最后加入鹽酸酸化。但由于過量的氯化鋇要用碳酸鈉來除，所以碳酸鈉必需放在氯化鋇的后面，而氫氧化鈉可以隨意調整，答案選bd。

（3）流程Ⅱ中，通電開始后，陽極區(qū)氯離子放電，產生的氣體是Cl2，陰極上氫離子放電，同時破壞水中的電離平衡，溶液中氫氧根濃度大于氫離子濃度，則陰極附近溶液pH會增大。

（4）流程Ⅲ中產生碳酸氫鈉晶體，說明溶解度最小，則其中能表示NaHCO3溶解度曲線的是d，生成NaHCO3晶體的化學反應方程式是NaCl+CO2+NH3+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl。

（5）流程Ⅳ中，所得純堿常含有少量可溶性雜質，常用的提純方法是重結晶。已知：

①Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=+58.73kJ·mol-1

②Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=+473.63 kJ·mol-1

則根據(jù)蓋斯定律可知①+②即得到反應③Na2CO3·10H2O(s)= Na2CO3(s)+10H2O(g)的反應熱ΔH＝+532.36 kJ/mol。若生產1molNa2CO3需要耗能92.36kJ，則得到反應④Na2CO3·10H2O(s)＝Na2CO3(s)+10H2O(l)的反應熱ΔH＝+92.36 kJ/mol，因此（④－③）/10可得到H2O(g）= H2O(l)的△H=－44kJ/mol。