10.氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程如下图所示,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源负极相连的电极上的电极反应式为_________________________________________________________________, 若检验与电源正极相连的电极上的气体产物,实验室中通常选用的化学试剂是_______________________________________________________________。 (2)工业食盐中含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________。 (3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去,该钡试剂可以是________(选填a、b、c)。 a.Ba(OH)2
b.Ba(NO3)2
c.BaCl2
(4)为了有效地除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为________(选填a、b、c)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂 b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3 c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却、________(填写操作名称)除去NaCl。
答案 (1)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===H2↑+2OH-) 淀粉、碘化钾(或淀粉-碘化钾溶液)
(2)Ca2++CO32-===CaCO3↓、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ (3)ac (4)bc (5)加热蒸发 过滤
11.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 水中溶解度 按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是___________________________________________。 (2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是____________________________________________________ _________________________________________________________________; ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是_____________________________________________________________。 (3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为________,要进一步提纯,下列操作中必须的是________(填入正确选项前的字母)。 A.重结晶
B.过滤
C.蒸馏
D.萃取
苯 0.88 80 微溶 溴 3.10 59 微溶 溴苯 1.50 156 微溶 (4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填入正确选项前的字母)。 A.25 mL
B.50 mL
C.250 mL
D.500 mL
解析 根据苯和溴反应制备溴苯的条件知铁屑的作用是提供催化剂,然后对产物进行分离和提纯。
(1)苯和溴在催化剂条件下反应,产生的HBr具有挥发性,看到白雾产生。由
于该反应放热,而液溴具有挥发性,故挥发出的气体是Br2和HBr,用NaOH溶液吸收。
(2)(3)反应完毕后,反应容器中的主要成分是溴苯,还有未反应的苯和Br2及生成的HBr,加入NaOH除去HBr和未反应的Br2再水洗,用CaCl2进一步除水干燥,最后根据苯和溴苯的沸点不同进行蒸馏分离。
1
(4)烧瓶作为反应容器时,液体的体积不超过容积的2,而液体的体积为15 mL+4 mL=19 mL,故容积选择50 mL。
答案 (1)HBr 吸收HBr和Br2 (2)②除去HBr和未反应的Br2 ③干燥 (3)苯 C (4)B