Question

【题目】实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的试剂是______，所用的主要仪器名称是_____。

（2）加入溶液W的目的是______，用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+，由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是______，酸化溶液Z时，使用的试剂为______。

	开始沉淀时的pH	沉淀完全时的pH
Mg2+	9.6	11.0
Ca2+	12.2	c（OH-）=1.8molL-1

Answer 1

【答案】四氯化碳（CCl4) 分液漏斗 除去溶液中的SO42- 11.0≤pH<12.2 盐酸

【解析】

实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，应将混合物中的Mg2+、SO42-等离子除去，操作流程为：卤水中通入氯气，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，单质溴极易溶于有机溶剂，所以可以采用萃取的方法，由流程图可知单质溴在下层，然后再蒸馏可以得到溴单质，向溶液中加入氯化钡中可以将硫酸根离子除去，用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+，加入氧化钙，氧化钙在上层清液中发生反应产生氢氧化钙，镁离子转化成氢氧化镁沉淀，过滤除去，过滤后，得到的溶液Z主要是氯化钙溶液，蒸发浓缩冷却结晶即可得到纯净的无水CaCl2。

(1)氯气具有强氧化性，通入氯气后可以将溶液中的Br-氧化溴单质，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，因为单质溴极易溶于有机溶剂，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要仪器是分液漏斗．由流程图可知单质溴在下层，因此该有机溶剂的密度要比水的大且不溶于水，所以该试剂是CCl4，故答案为：CCl4；分液漏斗；

(2)由于SO42-会与Ca2+结合形成微溶性的硫酸钙而影响氯化钙的制备，因此必需除去，应先加入氯化钡溶液使硫酸根离子发生反应产生硫酸钡沉淀，来除去硫酸根离子，由表中数据可知pH大于11时Mg2+沉淀完全，pH大于12.2时，Ca2+开始沉淀，所以理论上可选择pH最大范围是11.0≤pH＜12.2；因为不能引入新的杂质，所以酸化溶液Z时，使用的试剂应该为盐酸，故答案为：除去溶液中SO42-；11.0≤pH＜12.2；盐酸。