__________________。
（5）脱盐工作中，利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、________、________（填操作名称）而制得50%的NaOH溶液。
（6）写出电解饱和食盐水的离子方程式_____________________。
[解析]
（1）电解饱和食盐水的反应：
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，与正极相连的为阳极，生成氯气，该电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，与电源负极相连的为阴极，生成氢气，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，氢气的电子式为H
H。
（2）Mg2＋和NaOH反应转化为沉淀，离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓。
（3）除杂的基本原则是除杂而不能引入新的杂质。
对于该混合物而言，氢氧根离子和氯离子都不是杂质，而硝酸根离子却是杂质，所以可以选用氢氧化钡，也可以选用氯化钡，但是不能选用硝酸钡。
（4）由于BaSO4比BaCO3的溶解度小，SO
促使BaCO3（s）Ba2＋（aq）＋CO
（aq）平衡正向移动，生成更难溶的BaSO4沉淀。
（5）氢氧化钠的溶解度随温度的升高而增大，但是氯化钠的溶解度受温度的影响不大，所以氢氧化钠和氯化钠分离的方法是通过加热蒸发、冷却、结晶、过滤除去NaCl。
（6）电解饱和食盐水反应为2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，该反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
[答案]
（1）
（2）Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
（3）ac
（4）由于BaSO4比BaCO3的溶解度小，SO
促使BaCO3（s）Ba2＋（aq）＋CO
（aq）平衡正向移动，生成更难溶的BaSO4沉淀
（5）结晶 过滤
（6）2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑
【解题法】 氯碱工业涉及知识点总结
（1）粗盐的精制
注意：
粗盐精制的过程中必须注意加入试剂的顺序，为了使离子沉淀完全，通常加入的试剂是过量的，在后续操作中应把加入的过量试剂除去；Na2CO3须在钡盐试剂后加入，稀盐酸须加在过滤后的滤液中。
（2）电极反应
阴极：
2H＋＋2e－===H2↑（还原反应）
阳极：
2Cl－－2e－===Cl2↑（氧化反应）
总反应：
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
（3）主要设备：
离子交换膜电解槽。
（4）产品
阳极室产品：
氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水。
阴极室产品：
氢气和NaOH，补充纯水（加入少量NaOH）流出NaOH溶液。
命题法2 水的净化与处理
典例2 水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。
（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。
目前，________和________是主要的去离子方法。
（2）根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法。
①废水Ⅰ若采用CO2处理，离子方程式是______________。
②废水Ⅱ常用明矾处理。
实践中发现废水中的c（HCO
）越大，净水效果越好，这是因为____________________。
③废水Ⅲ中的汞元素存在如下转化（在空格上填相应的化学式）：
Hg2＋＋________===CH3Hg＋＋H＋。
我国规定，Hg2＋的排放标准不能超过0.05mg/L。
若某工厂排放的废水1L中含Hg2＋3×10－7mol，是否达到了排放标准________（填“是”或“否”）。
④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN－成CO2和N2。
若参加反应的Cl2与CN－的物质的量之比为5∶2，则该反应的离子方程式为__________。
（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行________处理。
把进行过离子交换的CaR2（或MgR2）型树脂置于________中浸泡一段时间后便可再生。
（4）海水的淡化是除去海水中所含的盐分，下图是利用电渗析法从海水中获得淡水的原理图，已知海水中含有Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO
等，电极为惰性电极。
请回答：
①阳离子交换膜是指________（填“A”或“B”）。
②写出通电后阳极区的电极反应式：
______________________。
[解析]
（2）①废水Ⅰ的处理方法是中和法，由于CO2水溶液显酸性，所以该方法是去除OH－，离子方程式为OH－＋CO2===HCO
。
②废水Ⅱ的处理方法是悬凝法，目的是使悬浮的固体小颗粒沉降。
常用明矾作净水剂。
在实践中发现废水中的c（HCO
）越大，净水效果越好，这是因为HCO
会促进Al3＋水解，水解的程度越大，产生的Al（OH）3就越多，吸附效果就越好，因而净水效果增强。
③根据质量守恒定律可得缺少的物质应该为CH4。
在1L的废水中含有的Hg2＋的质量为3×10－7mol×201g/mol＝6.03×10－5g＝6.03×10－2mg>0.05mg，因此不符合排放标准。
④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN－成CO2和N2，若参加反应的Cl2与CN－的物质的量之比为5∶2，根据质量守恒定律及电荷守恒可得该反应的离子方程式为5Cl2＋2CN－＋4H2O===10Cl－＋2CO2＋N2＋8H＋。
（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行软化处理，以降低Ca2＋、Mg2＋的含量。
把进行过离子交换的CaR2（或MgR2）型树脂置于NaCl溶液中浸泡，发生反应：
CaR2＋2NaCl===2NaR＋CaCl2（或MgR2＋2NaCl===2NaR＋MgCl2），一段时间后便得到了NaR，又能重复使用，即获得了再生。
（4）①阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜B在阴极附近，电解池阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜。
②电解池阳极是溶液中的Cl－放电，所以通电后阳极电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑。
[答案]
（1）离子交换法 膜分离法
（2）①OH－＋CO2===HCO
②HCO
会促进Al3＋的水解，净水效果增强 ③CH4 否 ④5Cl2＋2CN－＋4H2O===10Cl－＋2CO2＋N2＋8H＋
（3）软化 食盐水
（4）①B ②2Cl－－2e－===Cl2↑
【解题法】 处理水的方法归纳总结
（1）硬水软化的常用方法
①加热法（只能软化具有暂时硬度的水）
其原理为Ca（HCO3）2
CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，Mg（HCO3）2
MgCO3↓＋CO2↑＋H2O，继续煮沸时，MgCO3可转化为更难溶的Mg（OH）2：
MgCO3＋H2O
Mg（OH）2↓＋CO2↑。
②药剂法（石灰纯碱法）
反应原理：
a．Ca（HCO3）2＋Ca（OH）2===2CaCO3↓＋2H2O
Mg（HCO3）2＋2Ca（OH）2===2CaCO3↓＋Mg（OH）2↓＋2H2O
MgSO4＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaSO4
b．Ca2＋＋CO
===CaCO3↓
③离子交换法：
利用了离子交换反应原理，软化水的质量高。
常用离子交换树脂作离子交换剂，其软化硬水和再生的过程如图所示：
（2）污水处理的常用方法
污水处理方法
原理
方法
物理法
利用物理原理和机械作用对废水进行处理
沉淀、均衡调节、过滤、离心分离
化学法
通过化学反应处理废水
①中和法：
处理酸性废水和碱性废水
②沉淀法：
处理含有重金属离子的废水
③氧化还原法：
除去油类、氮化物、硫化物等物质
生物法
利用微生物的作用除去废水中溶胶物质及有机物
活性污泥法、生物滤池法、厌气处理法
1．（双选）下列叙述正确的是（ ）
A．合成氨的“造气”阶段会产生废气
B．电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放
C．电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗
D．使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染
答案 AD
解析 A项，合成氨中造气生成H2时，不论是C还是CH4与H2O反应，均有CO或CO2废气生成，正确；B项，电镀液中不仅显酸性，还含有重金属阳离子、有毒物质等，要回收利用，无害化处理，错误；C项，阳极生成氧气，氧气与碳反应，错误。
2．（双选）污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀。
下列物质不能作为沉淀剂的是（ ）
A．氨水B．硫化氢气体
C．硫酸钠溶液D．纯碱溶液
答案 AC
解析 氨水、Na2SO4溶液均不能使Cu2＋转化为沉淀，其中氨水与Cu2＋形成配离子。
3．某工厂的废渣中含NaCl、Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3等，为实现变废为宝，设计了以下工艺流程制备七水硫酸镁。
在反应器中加入过量的稀硫酸，控制pH为5.0，温度在52℃左右，持续搅拌。
（1）反应混合物过滤后，滤渣的主要成分为__________________。
搅拌器的作用是使反应充分进行，其化学原理为_______________（请结合反应器中进行的反应解释）。
（2）经过分析，过滤所得滤液中含有的离子主要为Na＋、Mg2＋、H＋、SO
、Cl－，为了除去H＋，最好加入适量的______________（填化学式）。
（3）蒸发浓缩器的溶液中主要含有氯化钠和硫酸镁，通入水蒸气并控制温度在100～110℃，蒸发浓缩结晶，此时析出的晶体主要是氯化钠，说明此温度下硫酸镁的溶解度比氯化钠________（“大”或“小”）。
结晶槽中硫酸镁结晶的方法为__________________。
（4）结晶槽中，析出晶体后所得溶液中主要含有的金属阳离子是______________，生产中对该溶液的处理方法是_______________。
（5）工业上制取金属镁，其化学反应方程式为____________。
氯碱工业电解饱和食盐水的化学方程式为________________________。
答案
（1）CaSO4和BaSO4 搅拌过程中CO2不断逸出，使平衡CaCO3＋H2SO4CaSO4＋H2O＋CO2↑不断向右移动（或将CaCO3改为BaCO3）
（2）MgO[或MgCO3或Mg（OH）2]
（3）大 冷却结晶
（4）Na＋、Mg2＋ 循环利用
（5）MgCl2（熔融）
Mg＋Cl2↑ 2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
解析
（1）在反应器中加入过量的稀硫酸，使Mg（OH）2充分溶解转化为MgSO4，同时BaCO3也转化为BaSO4。
CaSO4微溶于水，反应器中存在反应CaCO3＋H2SO4CaSO4＋H2O＋CO2↑，CO2在搅拌过程中不断逸出，平衡右移，导致CaCO3转化成CaSO4。
（2）滤液中主要含有Na＋、Mg2＋、H＋、SO
、Cl－，为了除去H＋，最终制得七水硫酸镁，且不引入杂质，应该加入MgO或MgCO3或Mg（OH）2。
（3）蒸发浓缩结晶时析出的晶体主要是氯化钠，说明此温度下硫酸镁的溶解度比氯化钠大。
结晶槽中使硫酸镁结晶的方法为冷却结晶。
（4）结晶槽中析出晶体后所得溶液中主要含有的金属阳离子是Na＋和Mg2＋，该溶液应循环利用，以充分利用资源，减少环境污染。
（5）工业上电解熔融氯化镁制取镁；氯碱工业电解饱和食盐水生成NaOH、氢气和氯气。
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