Question

某废液中含有大量的K^＋、Cl^－、Br^－，还有少量的Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br₂)，设计了如下流程图：

可供选择的试剂：饱和Na₂CO₃溶液，饱和K₂CO₃溶液、KOH溶液、BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、H₂O₂溶液、KMnO₄溶液(H^＋)、稀盐酸。
请根据流程图，回答相关问题：
(1)试剂a应该选用________。
(2)操作①②③④⑤的名称是________(填序号)。

A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶

B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶

C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶

D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶

(3)除去无色液体Ⅰ中的Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2-，选出试剂b(试剂b代表一组试剂)所代表的试剂，按滴加顺序依次是______________________(填化学式)。
(4)调节pH的作用是________，操作方法是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是__________________________________________。

Answer 1

(1)H₂O₂溶液
(2)B
(3)BaCl₂溶液、饱和K₂CO₃溶液、KOH溶液(或KOH溶液、BaCl₂溶液、饱和K₂CO₃溶液或BaCl₂溶液、KOH溶液、饱和K₂CO₃溶液)
(4)除去过量的OH^－及CO₃^2-　滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7
(5)蒸发皿

(1)由加入的CCl₄及得到的深红棕色液体知，试剂a能将Br^－氧化为Br₂，试剂a应具有氧化性，所以应选用H₂O₂溶液。
(2)由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K^＋、Cl^－、Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2-，无色液体Ⅲ中只含有K^＋、Cl^－，则试剂b的作用是除去Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2-。操作①是萃取，操作②是将互不相溶的两种液体分开——分液，操作③是将沸点不同的、互溶的两液体分开——蒸馏，操作④是将溶液与沉淀分开——过滤，操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来——结晶。
(3)由于除杂时除杂试剂需过量，且不能引入新杂质，所以除去Ca^2＋，选用饱和K₂CO₃溶液；除去Mg^2＋，选用KOH溶液；除去SO₄^2-，选用BaCl₂溶液。而且只要满足BaCl₂溶液在饱和K₂CO₃溶液之前加入即可。
(4)由以上知，无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO₃^2-和OH^－，需用盐酸来除去过量的OH^－及CO₃^2-，调节pH＝7的操作方法是滴加盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7。
(5)由于操作⑤是蒸发结晶，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。