【题目】某研究性学习小组同学用含有少量泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4的粗盐制取纯净的NaCl,实验前他们设计了如图方案(框图)

(1)请写出操作第④步所加试剂名称及第②步操作名称:

_____________________,②___________________________

(2)写出第⑤步操作中可能发生反应的离子方程式:____________________

(3)如何检验第②步操作中硫酸根离子已完全除尽:_____________________

(4)你认为该设计里哪些步骤调换后不影响实验结果:___________________


参考答案:

【答案】碳酸钠 过滤 CO32-+2H+=H2O+CO2↑;H++OH-=H2O A1中溶液少许,滴加氯化钡溶液,若无浑浊产生,则硫酸根离子已完全除尽 ②与③或③与④

【解析】

(1)根据操作第④⑤步所加试剂名称及第⑥步操作的原理分析,碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都形成沉淀,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠;

(2)溶液中含有过量的氢氧化钠、碳酸钠以及要保留的氯化钠溶液,可以再加入盐酸将碳酸钠和氢氧化钠除掉;

(3)根据SO42-+Ba2+=BaSO4,产生白色沉淀进行解答;

(4)先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后;

(1)操作第④步是除Ca2+Na2CO3溶液转化为沉淀,Ca2++CO32-=CaCO3,同时碳酸钠还除去反应剩余的氯化钡溶液引入的杂质Ba2+,Ba2++CO32-=BaCO3↓;

操作②是分离难溶性固体与溶液混合物的方法,名称是过滤;

(2)滤液C1中含有过量的氢氧化钠、碳酸钠及要保留的氯化钠溶液,可向该溶液中加入足量的盐酸,盐酸与杂质碳酸钠和氢氧化钠反应变为气体或水除掉,反应的离子方程式是:H++OH-=H2O ;CO32-+2H+=H2O+CO2↑ ;

(3)向混合溶液中加入BaCl2溶液,发生反应:SO42-+Ba2+=BaSO4,产生白色硫酸钡沉淀,若硫酸根离子已完全除尽,那么取A1中溶液少许,滴加氯化钡溶液,就不会出现浑浊现象;若出现浑浊现象,证明溶液中还存在硫酸根离子;

(4)首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后Mg2+OH-沉淀除去,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,SO42-Ba2+沉淀,加入过量的氯化钡可以将Ba2+沉淀,至于先除Mg2+,还是先除SO42-都没有关系,Ca2+CO32-沉淀,除Ca2+加入碳酸钠转化为沉淀,Ca2++CO32-=CaCO3,但是加入的碳酸钠一定要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠溶液既可以除去原溶液中的CaCl2,也可以除去因除Na2SO4杂质加入的过量的BaCl2溶液,Ba2++CO32-=BaCO3,离子都形成沉淀,一起进行过滤,所以②与③或③与④步骤调换顺序,不影响实验结果;

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