Question

18．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．
（1）粗食盐常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如图1：

提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液Ba（NO₃）₂溶液、75%乙醇、四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃（只填化学式）．
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为75%乙醇
（2）用提纯的NaCl配制500mL 4.00mol•L^-1NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管 （填仪器名称）．
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（3）电解饱和食盐水的装置如图2所示，若收集的H₂为2L，则同样条件下收集的Cl₂＜ （填“＞”、“=”或“＜”）2L，原因是电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应．装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法是中和滴定．
（4）实验室制备H₂和Cl₂通常采用下列反应：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；    MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H₂的装置e（填图3代号）和制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置d（填代号）．可选用制备气体的装置：-．

Answer 1

分析 （1）①欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-离子，可以分别采用碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钠和氯化钡，根据试剂的添加原则来回答；
②根据有机物的性质以及氯化钾在有机物中的溶解度知识来回答；
（2）配制一定物质的量浓度的溶液，所需的仪器有：药匙、玻璃棒、天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管；
（3）根据电解饱和食盐水时的产物以及氯气和氢氧化钠的反应以及中和滴定实验原理知识来回答；
（4）实验室中采用金属锌和酸反应来获得氢气，利用二氧化锰和浓盐酸加热来获得氯气．

解答 解：（1）①要除去SO₄^2-，只有选BaCl₂溶液，若选用Ba（NO₃）₂，会引入新的离子NO₃^-，再选用NaOH溶液除去Mg²⁺和Fe³⁺溶液，最后选用Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺，此处不能选用K₂CO₃溶液，否则会引入新的K⁺，再用HCl除去过量的CO₃^2-，Na₂CO₃溶液不能加在BaCl₂溶液前，否则会引入Ba²⁺，
故答案为：BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃；
②除去NaCl晶体表面的少量的KCl，应选用75%的乙醇，因为CCl₄有毒，同时KCl也不会溶解在CCl₄中，
故答案为：75%乙醇；
（2）配制一定物质的量浓度的溶液，所需的仪器有：药匙、玻璃棒、天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管；
（3）电解饱和食盐水的反应：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，在阴级区内产生的Cl₂能与该区生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H₂O，使得部分的Cl₂被消耗，所以同样条件下收集到的Cl₂小于2L，若测定溶液中NaOH的浓度，常用中和滴定的方法，
故答案为：＜；电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应；中和滴定；
（4）实验室中采用金属锌和酸不加热反应来获得氢气，故选择装置e，利用二氧化锰和浓盐酸加热来获得氯气，其中的杂质氯化氢可以加饱和食盐水来除，杂质水可以采用浓硫酸来除去，可以选择装置d，
故答案为：e；d．

点评 本题主要考查了在粗盐提纯、配制一定物质的量浓度的溶液方法及常见气体的制备方法，题目难度中等，注意掌握粗盐提纯方法，明确除去杂质不要引入新的杂质，对于实验过程中过量的试剂都要除去．