(14分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2＋、Mg2＋、SO42－等离子，过程如下：Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl2溶液，

题文

(14分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等离子，过程如下：
Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl₂溶液，过滤；
Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na₂CO₃溶液，过滤；
Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH，获得第一次精制盐水。
（1）过程Ⅰ除去的离子是______。
（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20 ℃/g)如下表，请依据表中数据解释下列问题：
CaSO₄
Mg₂(OH)₂CO₃
CaCO₃
BaSO₄
BaCO₃
2.6×10^－2
2.5×10^－4
7.8×10^－4
2.4×10^－4
1.7×10^－3
 
①过程Ⅰ选用BaCl₂而不选用CaCl₂的原因为___________________________________。 
②过程II之后检测Ca^2＋、Mg^2＋及过量Ba^2＋是否除尽时，只需检测Ba^2＋即可，原因是____________。
（3）第二次精制要除去微量的I^－、IO₃^－ 、NH₄^＋ 、Ca^2＋、Mg^2＋，流程示意如下：



① 过程Ⅳ除去的离子有______、_______。
② 盐水b中含有SO₄^2－。Na₂S₂O₃将IO₃^－  还原为I₂的离子方程式是___________________________。
③ 过程VI中，产品NaOH在电解槽的__________区生成(填“阳极”或“阴极”)，该电解槽为______离子交换膜电解槽(填“阳”或“阴”)。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）SO₄^2－             
（2）①BaSO₄的溶解度比CaSO₄的小，可将SO₄^2－沉淀更完全
②在BaCO₃、CaCO₃、Mg₂(OH)₂CO₃中，BaCO₃的溶解度最大，若Ba^2＋沉淀完全，则说明Mg^2＋ 和Ca^2＋也沉淀完全
（3）① NH₄^＋ 、I^－                   
 ② 5S₂O₃^2－＋8IO₃^－ ＋2OH^－ =  4I₂＋10SO₄^2－＋H₂O
③阴极，阳

解析

⑴加入过量BaCl₂溶液能除去粗盐水中的SO₄^2－；
⑵①由于BaSO₄的溶解度比CaSO₄的小，用CaCl₂不能将SO₄^2－沉淀完全，故选用BaCl₂才能将其除尽；
②在BaCO₃、CaCO₃、Mg₂(OH)₂CO₃等沉淀中，BaCO₃的溶解度相对最大，若Ba^2＋沉淀完全，则说明Mg^2＋ 和Ca^2＋也沉淀完全；
⑶①NaClO有强氧化性能将NH₄^＋ 、I^－等分别氧化为N₂、IO₃^－ 除去
②据题意首先根据得失电子守恒有5S₂O₃^2－＋8IO₃^－ ＋2OH^－―― 4I₂＋10SO₄^2－＋H₂O，再根据电荷守恒有5S₂O₃^2－＋8IO₃^－ ＋2OH^－――4I₂＋10SO₄^2－＋H₂O，最后根据原子守恒得5S₂O₃^2－＋8IO₃^－ ＋2OH^－ =  4I₂＋10SO₄^2－＋H₂O。
③电解饱和食盐水在阴极区得NaOH和H₂，在阳极区得Cl₂，用阳离子交换膜(只允许阳离子通过、阴离子和气体不能通过)能阻止Cl₂与NaOH、H₂混合反应。

考点

据考高分专家说，试题“(14分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。

氧化还原反应的配平

配平简介：
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。

配平原则：
(1)电子守恒原则：反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则：若为离子反应，反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则：反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤：
(1)一标：标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等：通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平：用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查：检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧：
(1)逆向配平法：部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法，即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平（一般从反应物很难配平时，可选用逆向配平法）
例：

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。


再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法：当某元素的原子在某化合物中有数个时，可将它作为一个整体对待，根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例：S+Ca(OH)₂→CaS_x+Ca₂S₂O₃+H₂O
生成物CaS_x、Ca₂S₂O₃中的S_x、S₂作为一个整体标价为-2、+4价，则化合价升降关系为：
S_x  0→-2  降2×2
S₂  0→+4  升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为H₂O、H⁺或OH^-），最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平：有机物中元素的化合价一般来讲，氢元素显+1价，氧元素显-2价，然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。

氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤：

1. 一般方法：从左向右配。
2. 步骤：标变价，找变化，求总数，配系数。

• 标出元素化合价变化的始态和终态
• 求升价元素或降价元素化合价的变化数
• 求化合价变化数的最小公倍数，分别作为氧化剂或还原剂的系数
• 配平变价元素
• 用观察法配平其他元素
• 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看电荷是否守恒）
  如：
  
  
  

特殊技巧：

配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降，若从左向右配平较困难，可以采用从右向左配平，成为逆向配平法。

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