Question

电解法制碱的原料是饱和食盐水，由于粗盐中含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制．某校实验小组精制粗盐水的实验过程如下：

请回答以下问题：
（1）操作a的名称是

过滤

，所用玻璃仪器有

烧杯、漏斗、玻璃棒

；
（2）在Ⅱ步中，加入过量试剂甲后，生成了两种大量的难溶沉淀，则试剂甲为（填化学式）

NaOH

溶液；
（3）写出固体H所含物质的化学式

BaCO₃、CaCO₃

；
（4）在Ⅴ步中，逐滴加入试剂丁直至溶液无明显变化时，写出此过程中发生反应的离子方程式

H⁺+OH^-=H₂O

；

2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O

．

Answer 1

分析：流程是操作Ⅰ通过过滤除去不溶性杂质，得到溶液中含有杂质离子Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-杂质，加入过量试剂甲为氢氧化钠沉淀铁离子和镁离子，过滤得到溶液中含有Ca²⁺、OH^-、SO₄^2-杂质，加入过量试剂乙为氯化钡沉淀硫酸根离子，过滤得到溶液中含有OH^-、Ca²⁺、Ba²⁺加入过量碳酸钠溶液，除去Ca²⁺、Ba²⁺，过滤得到溶液中含有氢氧根离子、碳酸根离子，加入适量盐酸到不再有气体产生得到较纯净的食盐水；
（1）操作a是通过过滤除去不溶性杂质的操作，实现固体和溶液分离的方法是过滤，依据过滤装置回答需要的仪器；
（2）粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-杂质，加入过量试剂氢氧化钠后，可以将镁离子以及铁离子沉淀，试剂甲为氢氧化钠溶液；
（3）流程中Ⅳ操作是加入过量碳酸钠溶液用来除去钙离子和过量钡离子，溶液中钙离子、过滤钡离子加入碳酸钠溶液沉淀除去；
（4）溶液中的过量的氢氧根离子和碳酸根离子可以加盐酸来除去．

解答：解：（1）在食盐水中，实现溶液和泥沙难溶物的分离可以采用过滤的方法，故答案为：过滤；
（2）粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-杂质，加入过量试剂氢氧化钠后，可以将镁离子以及铁离子形成氢氧化镁和氢氧化铁沉淀，故答案为：NaOH；
（3）氯化钡可以让硫酸根离子形成硫酸钡沉淀，碳酸钠可以让钙离子以及过量的钡离子形成碳酸钙和碳酸钡沉淀，并且碳酸钠必须加在氯化钡之后，在第Ⅴ步中，加入试剂盐酸可以讲过量的氢氧化钠以及过量的碳酸钠除掉；
故答案为：CaCO₃和BaCO₃；
（4）在第Ⅴ步中，加入试剂盐酸可以讲过量的氢氧化钠以及过量的碳酸钠除掉，此过程的化学方程式为：H⁺+OH^-=H₂O；2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O．

点评：本题考查了常见物质的分离方法和提纯，物质分离是现在考试的重点和热点，可以根据所学知识进行回答，难度不大．