Question

某食盐溶液中含有Ca²⁺、Mg²⁺等杂质离子，现设计实验，采用常见的试剂，精制食盐溶液．回答下列问题：
（1）操作：依次向溶液中加入足量的

Na₂CO₃

溶液和足量

NaOH

溶液，过滤，向滤液中加入适量的

HCl

；
（2）有关反应的离子方程式

Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓

，

Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓

，

CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O

，

OH^-+H⁺=H₂O

；
（3）检验提纯后的食盐溶液中是否含有SO₄^2- 的方法是：取少量溶液置于试管中，向溶液中加入足量的

HCl

，然后加入几滴

BaCl₂

 溶液，若产生白色沉淀说明有SO₄^2-；若不产生白色沉淀说明无SO₄^2-．
（4）从食盐溶液中得到NaCl晶体的操作方法

蒸发结晶

．

Answer 1

分析：（1）根据Ca²⁺、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；根据镁离子用氢氧根离子沉淀，钙离子用碳酸根离子沉淀，过滤要放在所有的沉淀操作之后，最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子进行分析；
（2）依据（1）的分析进行解答；
（3）根据硫酸根离子的检验方法，取少许溶液，加入过量盐酸无明显现象，加入氯化钡有白色沉淀生成，证明含硫酸根，进行解答；
（4）根据溶解度随温度变化不大的溶质从溶液中结晶析出的方法考虑；

解答：解：（1）镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的NaOH，钙离子用碳酸根离子沉淀，Na₂CO₃可以除去钙离子，加NaOH除去镁离子顺序不受限制，只要将两种离子完全除去，过滤即可，最后加HCl除去过量的氢氧根离子碳酸根离子．所以应先加Na₂CO₃溶液和NaOH，再加入盐酸，
故答案为：Na₂CO₃、NaOH，HCl；
（2）钙离子用碳酸根离子沉淀，离子方程式为Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；镁离子用氢氧根离子沉淀，离子方程式为Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；用盐酸处理溶液中的碳酸根离子离子方程式为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；用盐酸处理溶液中的氢氧根离子离子方程式为OH^-+H⁺=H₂O，
故答案为：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；OH^-+H⁺=H₂O；
（3）取提纯后的食盐溶液少量置于试管中，先向溶液中加入足量的盐酸，无明显现象，可以排除碳酸根离子，再加BaCl₂无白色沉淀，一定没有SO₄^2-，反之有，
故答案为：HCl，BaCl₂溶液；
（4）溶解度随温度变化不大的溶质从溶液中结晶析出的方法是蒸发溶剂，溶解度随温度变化比较大的溶质从溶液中结晶析出的方法是冷却热饱和溶液，氯化钠的溶解度受温度的影响较小，所以用蒸发结晶，
故答案为：蒸发结晶；

点评：本题考查了粗盐提纯的实验方案，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，题目难度中等．