Question

【题目】某工厂排放的废液中含有大量的K+、Cl-、Br-，还有少量的Ca2+、Mg2+、SO42-。某研究性小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴，他们设计了如下的流程(提示：图中试剂a的作用是将Br-转化为Br2)

试剂b需要从以下试剂中选择：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、稀盐酸

（1）操作①②③④⑤的名称是________(填序号)。

A. 萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶

B. 萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶

C. 分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶

D. 萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶

（2）除去无色液体Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-，选出试剂b(试剂b代表一组试剂)所代表的试剂，按滴加顺序依次是_____________________________________________________________。

（3）调节pH=7的作用是________________________________________，所用的试剂是___________(填名称)

（4）操作⑤中用到的瓷质仪器名称是________________

Answer 1

【答案】BBaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液(或KOH溶液、BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液)除去过量的KOH和K2CO3稀盐酸蒸发皿

【解析】

由图示制备流程为：废液中加入双氧水，将溴离子氧化成溴单质，然后加入四氯化碳萃取、分液分离出溴，操作③蒸馏得到四氯化碳和溴单质；无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，分别加入BaCl2、K2CO3、KOH溶液过滤后得到无色溶液Ⅱ和固体A，再调节溶液Ⅱ的pH除去碳酸根离子、氢氧根离子，得到无色溶液Ⅲ，最后蒸发结晶获得氯化钾固体。

（1）加入CCl4的目的是萃取；萃取后的操作是将有机层与水层分开，分液；从含有溴的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴的操作，是将两种相互混溶的液体进行蒸馏；操作④完成后得到固体A和无色液体I，分离固体和液体的操作是过滤；操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体，是蒸发结晶；

（2）除去Ca2＋，选用饱和K2CO3溶液；除去Mg2＋，选用KOH溶液；除去SO42－，选用BaCl2溶液；

（3）无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO32－和OH－；用pH试纸测定至pH=7；

（4）操作⑤是蒸发结晶，需要使用的仪器为蒸发皿．

制备流程为：废液中加入双氧水，将溴离子氧化成溴单质，加入四氯化碳后萃取、分液分离出溴，通过操作③蒸馏得到四氯化碳和溴单质；无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，分别加入BaCl2、K2CO3、KOH溶液过滤后得到无色溶液Ⅱ和固体A，再调节溶液Ⅱ的pH除去碳酸根离子、氢氧根离子，得到无色溶液Ⅲ，通过蒸发结晶获得氯化钾固体。

（1）由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，无色液体Ⅲ中只含有K＋、Cl－，则试剂b的作用是除去Ca2＋、Mg2＋、SO42－；操作①是萃取，操作②是分液，将互不相溶的两种液体分开，操作③是蒸馏，将沸点不同、互溶的两液体分开，操作④是过滤将溶液与沉淀分开，操作⑤是结晶，将KCl从其水溶液中提取出来，操作①、②、③、④、⑤的名称是：萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶，则B正确，故选B；

（2）由于除杂时除杂试剂需过量，且不能引入新杂质，所以除去Ca2＋，选用饱和K2CO3溶液；除去Mg2＋，选用KOH溶液；除去SO42－，选用BaCl2溶液．而且只要满足BaCl2溶液在饱和K2CO3溶液之前加入即可，故滴加顺序依次为：BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液（或KOH溶液、BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液）；

（3）由以上知，无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO32－和OH－，需用盐酸来除去过量的OH－及CO32－，调节pH=7的操作方法是滴加盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH=7。

（4）由于操作⑤是蒸发结晶，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。