题目内容
【题目】食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,实验室提供的试剂如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液。实验室提纯NaCl的流程如图:
(1)欲除去溶液I中的杂质,写出A所代表的多种试剂,按滴加顺序依次为I.NaOH;Ⅱ.___________;Ⅲ.____________ (填化学式)。
(2)请写出下列试剂加入时发生反应的化学方程式:
①加入试剂I: ____________________________。
②加入盐酸:______________________________________________________.
(3)操作a、b中均用到的玻璃仪器是________、_______(填仪器名称),操作c的名称为___________________。
(4)如何对操作b所得到的沉淀进行洗涤:________________________。
(5)经过操作b后,如何检验所得溶液中的SO42-已除去:______________。
(6)若上述流程中未进行操作b,即直接向溶液I中加盐酸到pH为45,过滤,得到沉淀X和溶液Y,则沉淀X为__________(写化学式)。
【答案】BaCl2 Na2CO3 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaOH NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 烧杯、玻璃棒 蒸发浓缩 在漏斗中加入蒸馏水没过沉淀,待洗涤液自然流干后,重复操作2~3次 取少许溶液于试管中,向其中加入BaCl2溶液,若无沉淀则证明SO42-已除去 BaSO4
【解析】
粗食盐常含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,由实验可知,加热溶解后,加NaOH除去Mg2+,加氯化钡除去SO42-,加碳酸钠除去Ca2+、Ba2+,碳酸钠一定在氯化钡之后,然后过滤,滤液中加盐酸除去过量氢氧化钠、碳酸钠溶液,调节pH后蒸发浓缩冷却后得到NaCl。
(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子,应首先加入过量的氢氧化钠除去镁离子,然后加入过量的氯化钡可以除去硫酸根离子,最后加入过量的饱和碳酸钠溶液除去过量的钡离子和钙离子,故Ⅱ为BaCl2溶液;Ⅲ为饱和Na2CO3溶液;
(2)加入氢氧化钠后氢氧根离子与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,化学方程式为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaOH;加入盐酸,可分别与滤液中的NaOH、碳酸钠反应,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)操作a、b分别为溶解、过滤,都用到烧杯、玻璃棒,c为蒸发浓缩;
(4)对操作b所得到的沉淀进行洗涤:在漏斗中加入蒸馏水没过沉淀,待洗涤液自然流干后,重复操作2~3次;
(5)经过操作b后,检验所得溶液中的SO42-已除去:取少许溶液于试管中,向其中加入BaCl2溶液,若无沉淀则证明SO42-已除去;
(6)若上述流程中未进行操作b,加入盐酸后氢氧化镁、碳酸钡、碳酸钙溶解,硫酸钡不溶解,沉淀X为BaSO4。