Question

海水是应用前景广阔的化工原料资源，从海水中可提取各种化工原料．如图1是工业 上对海水的几项综合利用的示意图（已知气体X为电解饱和食盐水所得；母液苦卤中主要 含有Ca²⁺、Mg²⁺，Cl^-，SO₄²?、Br^-等离子）请回答：
（1）在粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，梢制时所用的试剂为：A．盐酸B．氯化钡溶 液C．氢氧化钠溶液D．碳酸钠溶液，则加入试剂的顺序是（填编号）______．
（2）气体X的化学式为______，操作a所用的主要仪器是______．
（3）加入溶液Y的目的是______，用CaO调节溶液Z的pH，可以除去Mg²⁺得到溶液W．由表中数据可知，理论上可选择pH最大范围是______．酸化溶液W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-）=1.8mol?L-1

（4）将气体X依次通过如图2所示装置以验证气体X的性质：
①通入气体X后，A中出现的现象是______．
②C装置中发生反应的离子方程式为______．
③请你帮该小组同学设计一个实验，证明洗气瓶B中的Na₂SO₃已被氧化（简述实验步骤）______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据SO₄^2-、Ca ²⁺、Mg²⁺等易转化为沉淀而被除去，以及根据不能产生新杂质的要求排序，前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去，最后加入适量的溶液；
（2）由流程可知，X为Cl₂，具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质；通过萃取将溴水中的溴萃取到有机溶剂中进行分液，利用分液漏斗分离；
（3）由流程可知，加入氯化钡除去SO₄^2-，用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺，分析表中数据可知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；除杂时不能引入新的杂质；
（4）①根据氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有氧化性，能用于漂白；
②根据氯气有氧化性，能将二价铁氧化生成三价铁；
③根据氯气有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子；如果亚硫酸钠被氧化会生成硫酸钠，先排除亚硫酸根离子的干扰，然后根据硫酸根离子的检验方法检验即可．
解答：解：（1）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分别与BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na₂CO₃溶液能除去过量的BaCl₂溶液，盐酸能除去过量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以应先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入盐酸，所以正确顺序为BDCA 或 CBDA 或BCDA等，
故答案为：BDCA或CBDA或BCDA等；
（2）由流程可知，X为Cl₂，具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质；通过萃取将溴水中的溴萃取到有机溶剂中进行分液，利用分液漏斗分离，
故答案为：Cl₂；分液漏斗；
（3）由于SO₄^2-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；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：除去溶液中的SO₄^2-；11.0≤pH＜12.2；盐酸；
（4）①氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有氧化性，能用于漂白，所以通入氯气后，A中的现象是溶液先变红，后褪色，
故答案为：溶液先变红，后褪色；
②氯气有氧化性，能将二价铁氧化生成三价铁，离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
③根据氯气有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；如果亚硫酸钠被氧化，会生成硫酸钠，硫酸钠和氯化钡能发生 反应生成白色沉淀硫酸钡，亚硫酸钡也是沉淀，所以要先排除亚硫酸盐的干扰，再用氯化钡检验硫酸根离子，检验方法为取少量反应后的溶液于试管中，加入HCl溶液至不再产生气体为止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，证明Na₂SO₃已被氧化，
故答案为：取少量反应后的溶液于试管中，加入HCl溶液至不再产生气体为止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，证明Na₂SO₃已被氧化．
点评：本题考查了粗盐提纯的实验方案、溴的提取和氯气的性质运用，涉及到基本实验操作、离子的除杂和实验方案设计，综合性强，学习中注意积累化学知识，才能综合应用，题目难度中等．