Question

某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含K⁺、Mg²⁺、Br^-、SO₄^2-、Cl^-等），来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴，他们设计了如下流程：

回答以下问题：
（1）操作Ⅰ的名称：______；要从橙色液体中分离出溴，所采取的操作需要的主要玻璃仪器除酒精灯和温度计外，还需要______；
（2）试剂z的化学式为______；检验SO₄^2-已除尽的方法是______；
（3）写出操作Ⅲ的具体操作步骤______；
（4）某同学用如右图所示的实验装置制取氧化剂并将其通入盐湖苦卤中，装置b在实验中的作用是______
；若把上述装置中的a、b作为气体的发生、收集装置，装置c可任意改进，则根据下列提供的药品，用这套装置还可以制取的气体是______；若用上述装置中的a、b制取并收集NO，应将装置b如何改进______．
①制NH₃：浓氨水和碱石灰　　 ②制SO₂：Cu片和浓硫酸
③制NO：Cu片和稀硝酸　　　　 ④制O₂：MnO₂和双氧水．

Answer 1

解：（1）氧化剂应为氯气，通入氯气发生：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，加入CCl₄，溴易溶于CCl₄，溶液分层，用萃取、分液的方法分离；由于溴和CCl₄的沸点不同，可用蒸馏的方法分离，蒸馏时用到的仪器有酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶等，
故答案为：萃取、分液；蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶；
（2）除去溶液中的Mg²⁺、SO₄^2-，应分别加入过量的BaCl₂、KOH、K₂CO₃，类似于粗盐的提纯，加入过量BaCl₂可除去SO₄^2-，
加入过量KOH溶液可除去Mg²⁺，最后加入K₂CO₃可除去BaCl₂，检验SO₄^2-已除尽的方法是取无色溶液D，加入BaCl₂溶液，若没有白色沉淀，则SO₄^2-已除尽，
故答案为：K₂CO₃；取无色溶液D，加入BaCl₂溶液，若没有白色沉淀，则SO₄^2-已除尽；
（3）操作Ⅲ为蒸发操作，，蒸发时将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上；加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体，直到出现较多晶体时，停止加热，注意不能直接蒸干，
故答案为：将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上；加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体，直到出现较多晶体时，停止加热；
（4）制备气体时要防止液体倒吸，b的作用为安全瓶，起到防止倒吸作用，由装置图可知，制备气体时不需要加热，并且生成的气体用向下排空气法收集，气体的密度比空气的小，只有氨气符合；NO只能用排水法收集，则b中应装满水．
故答案为：安全瓶；①；将b中装满水．
分析：（1）操作Ⅰ为互不相溶的液体的分离，应为萃取分液，从橙色液体中分离出溴，应为蒸馏操作，以此判断所需要的仪器；
（2）除去溶液中的Mg²⁺、SO₄^2-，应分别加入过量的BaCl₂、KOH、K₂CO₃，检验SO₄^2-已除尽，应加入BaCl₂溶液，观察是否有沉淀生成；
（3）操作Ⅲ为蒸发操作，从操作要点分析；
（4）制备气体时要防止液体倒吸；根据反应装置不要加热的特点以及气体的收集方法判断还可制备的气体，根据NO的性质选择收集方法．
点评：本题考查较为综合，涉及物质的制备和分离、物质的检验、蒸发以及气体的制备、收集等问题，本题难度中等，学习中注意相关基础知识的积累．