Question

【题目】制烧碱所用的盐水需进行两次的精制。

（1）第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、SO42-等离子，过程如下：

I.向粗盐水中加入过量X，过滤。

II.向所得滤液中加入过量Y，过滤。

III.滤液用盐酸调节pH，获得一次精制盐水。

请回答下列问题：

①X是__________。

②Y是___________，加入Y的主要目的_______________。

③经检测，II中过滤所得的沉淀中还含有Mg2(OH)2CO3,生成该沉淀的离子方程式是________。

（2）第二次精制要除去一次精制盐水中微量的IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+，流程示意图如下：

①IV中除去的离子是____________（填化学式），判断的理由是_______。

②V中得到的溶液颜色呈棕黄色，由此说明Na2S2O3将IO3-还原为______（填化学式），同时Na2S2O3被氧化为SO42-。此反应中体现了Na2S2O3的_________性。假设Na2S2O3已完全反应，则证明盐水b中含有SO42-的方法是__________，观察到的现象是____________。

③有同学提出，该流程中的过程IV可直接加入NaOH溶液除去NH4+和Mg2+，你认为是否可行？_______(填“是”或“否”，提示NH3极易溶于水），理由是_______（答一点）。

Answer 1

【答案】BaCl2溶液 Na2CO3溶液 除去溶液中的Ca2+、Ba2+ 2Mg2++2 OH-+ CO32-= Mg2(OH)2CO3↓ NH4+ 过程IV中生成了氮气，只有NH4+中含有N元素 I2 还原 取少量盐水b，向其中加入氯化钡溶液 产生白色沉淀 否 氢氧化钠与NH4+反应生成的NH3极易溶于水，不易除去

【解析】

(1)除去粗盐水中的Ca2+、Mg2+及SO42-，加入NaOH溶液是除去镁离子，加BaCl2溶液是除去硫酸根离子，加Na2CO3溶液是除去钙离子和过量的钡离子，因此，Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液之后加入，为了不使产生的沉淀溶解，一定要在过滤后再加盐酸，结合③中的提示分析解答；

(2)①根据流程图，IV中加入次氯酸钠反应后生成了氮气，据此分析判断；②V中得到的溶液颜色呈棕黄色，生成了碘单质，结合氧化还原反应的规律和SO42-的检验方法分析解答；③根据氨气极易溶于水分析判断。

(1)除去粗盐水中的Ca2+、Mg2+及SO42-，加入NaOH溶液是除去镁离子，加BaCl2溶液是除去硫酸根离子，加Na2CO3溶液是除去钙离子和过量的钡离子，因此，Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液之后加入，为了不使产生的沉淀溶解，一定要在过滤后再加盐酸。

①结合③中II中过滤所得的沉淀中还含有Mg2(OH)2CO3，因此X不是氢氧化钠，也不是Na2CO3，则X为BaCl2溶液，故答案为：BaCl2溶液；

②I中除去了SO42-，滤液中还含有，Ca2+、Mg2+和过量的Ba2+，可以加入Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+，故答案为：Na2CO3溶液；除去溶液中的Ca2+、Ba2+；

③II中过滤所得的沉淀中还含有Mg2(OH)2CO3，生成该沉淀的离子方程式为2Mg2++2 OH-+ CO32-= Mg2(OH)2CO3↓，故答案为：2Mg2++2 OH-+ CO32-= Mg2(OH)2CO3↓；

(2)①根据流程图，IV中加入次氯酸钠反应后生成了氮气，说明除去的离子是NH4+，因为只有NH4+中含有N元素，故答案为：NH4+；过程IV中生成了氮气，只有NH4+中含有N元素；

②V中得到的溶液颜色呈棕黄色，生成了碘单质，说明Na2S2O3将IO3-还原为I2，同时Na2S2O3被氧化为SO42-。此反应中Na2S2O3中S元素由+2价升高到+6价，体现了Na2S2O3的还原性。假设Na2S2O3已完全反应，只需要加入氯化钡溶液，若生成白色沉淀，即可证明盐水b中含有SO42-，故答案为：I2；还原；取少量盐水b，向其中加入氯化钡溶液；产生白色沉淀；

③若直接加入NaOH溶液除去NH4+和Mg2+，氢氧化钠与铵根反应生成的氨气，极易溶于水，不能完全除去，故答案为：否；氢氧化钠与NH4+反应生成的NH3极易溶于水，不易除去。