Question

【題目】某地湖鹽中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)離子，氨堿廠用該地湖鹽制取燒堿。其中制得精制食鹽水的過程如下：

（1）過程Ⅰ中將粗鹽加水溶解需要適當加熱，其目的是____________________________。

（2）過程Ⅱ的目的是除去SO42-，加入的X溶液是________________________。

（3）下表是過程Ⅱ、Ⅲ中生成的部分沉淀及其在20℃時的溶解度[g/(100gH2O)：

CaSO4	Mg2(OH)2CO3	CaCO3	BaSO4	BaCO3	Fe(OH)3
2.6×10-2	2.5×10-4	7.8×10-4	2.4×10-4	1.7×10-3	4.8×10-9

①過程Ⅲ中生成的主要沉淀除CaCO3和Fe(OH)3外還有_______________________。

②過程Ⅳ中調(diào)節(jié)pH時發(fā)生的主要反應的離子方程式為_________________________________。

（4）上述精制食鹽水中還含有微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+，除去這些離子及進行電解的流程如下：

①過程Ⅴ生成N2的離子方程式為__________________________________。

②過程Ⅵ可以通過控制Na2S2O3的量，將IO3-還原為I2，且鹽水b中含有SO42-，該過程中發(fā)生氧化還原反應，其中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________________________________。

③在過程Ⅳ中所用的Na2S2O3俗稱海波，是一種重要的化工原料。商品海波主要成分是Na2S2O3·5H2O。為了測定其含Na2S2O3·5H2O的純度，稱取8.00 g樣品，配成250 mL溶液，取25.00 mL于錐形瓶中，滴加淀粉溶液作指示劑，再用濃度為0.050 0 mol·L-1的碘水滴定（發(fā)生反應2S2O32-+I2==S4O62-+2I-），下表記錄滴定結(jié)果：

滴定次數(shù)	滴定前讀數(shù)（mL）	滴定后讀數(shù)（mL）
第一次	0.30	29.12
第二次	0.36	30.56
第三次	1.10	29.88

計算樣品的純度為________________________________。

Answer 1

【答案】 加快物質(zhì)溶解 BaCl2溶液 BaCO3、Mg2(OH)2CO3 CO32-+2H+=CO2↑+H2O 2NH4++3ClO-==N2↑+3Cl-+2H++3H2O 8.5 89.28%

【解析】（1）因為溶解需要吸熱，過程Ⅰ中將粗鹽加水溶解需要適當加熱，其目的是加快物質(zhì)溶解。

（2）因為SO42-+Ba2+= BaSO4難溶于水和酸的沉淀，所以過程Ⅱ是除去SO42-，需加入BaCl2溶液。

（3）①過程II剩余的濾液中含有的陽離子為Ca2+、Mg2+、Fe3+ Ba2+離子，加Na2CO3

后，過程Ⅲ中生成的主要沉淀除CaCO3和Fe(OH)3 BaCO3、Mg2(OH)2CO3。答案：BaCO3、Mg2(OH)2CO3。

②過程Ⅲ濾液中含有CO32-， 過程Ⅳ中調(diào)節(jié)pH時發(fā)生的主要反應的離子方程式為CO32-+2H+=CO2↑+H2O。

（4）由圖①過程Ⅴ生成N2的離子方程式為2NH4++3ClO-==N2↑+3Cl-+2H++3H2O

②過程VI可以通過控制Na2S2O3的量，將IO3-還原為I2，且鹽水b中含有SO42-，該過程中發(fā)生氧化還原反應為：5S2O32-+ 8IO3-+ H2O=5 I2+ 10SO42-+ 2H+氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為8：5。

③根據(jù)題中表中的數(shù)據(jù)可知，第二次數(shù)據(jù)偏差較大，所以取一、三兩次實驗的數(shù)據(jù)，所以用去的碘水的體積為（28.82+28.78）/2mL=28.8mL，碘的物質(zhì)的量為：0.0500molL-l×0.0288L=0.00144mol，
2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，
2 1
x 0.00144mol
解x=0.00288mol，故Na2S2O35H2O的物質(zhì)的量為0.00288mol，質(zhì)量為：0.00288×248g/mol=0.714g，則稱取8.0g產(chǎn)品，配制成250mL溶液中，Na2S2O35H2O的質(zhì)量為=0.714g×250/25=7.14g。故產(chǎn)品的純度為：7.14/8.0×100%=89.28%