Question

【题目】某废液中含有大量的K+、Cl-、Br-，还有少量的Ca2+、Mg2+、SO42-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br2常温下是深红棕色液体），设计了如下流程图：

请根据流程图，回答相关问题：

(1)若试剂a为H2O2溶液(H＋)，已知氧化性：H2O2>Br2

①写出废液中的某阴离子和a发生反应的离子方程式为：__________________________；

②每消耗0.2mol H2O2，反应转移的电子为______mol；

(2)为了除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO42-，试剂b可选择：KOH、BaCl2、K2CO3溶液，其添加顺序不正确的是（_______）

A、KOH、BaCl2、K2CO3 B、BaCl2、KOH、K2CO3

C、BaCl2、K2CO3 、KOH D、KOH、K2CO3 、BaCl2

(3)用盐酸调pH=7(中性)是为了除去杂质离子___和___，以提高氯化钾晶体的纯度；

(4)操作①②③④⑤对应的名称分别是：____、分液、_____、过滤、______。

Answer 1

【答案】H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O 0.4 D OH- CO32- 萃取 蒸馏 蒸发结晶

【解析】

根据图示可知，制备流程为：废液中加入双氧水，将溴离子氧化成溴单质，然后加入四氯化碳后通过萃取、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萃取碳酸根离子、氢氧根离子，得到无色溶液Ⅲ。

(1) a为H2O2溶液(H＋)，具有氧化性，能把Br-氧化成Br2，自身被还原成水，反应的离子方程式是H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O；消耗0.2mol H2O2，反应转移的电子为0.2mol×2×1=0.4mol；

（2）用KOH溶液与Ca2+、Mg2+反应生成Ca(OH)2、Mg(OH)2，除去Mg2+和大部分Ca2+，用BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4而除去Ba2+，最后用饱和的K2CO3除去余下的少量Ca2+和后来加入的Ba2+，此处不能选用Na2CO3溶液，否则会引入新的Na+，K2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前，否则会引入Ba2+；所以所需的试剂按滴加顺序依次为：BaCl2、KOH、K2CO3或者BaCl2、K2CO3、KOH，故不正确的选：D；

（3）由于加入的KOH、K2CO3是过量的，所以要调节pH除去多余的OH-、CO32-；

（4）由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K+、Cl-、Br- 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是将互不相溶的两种液体分开分液，操作③是将沸点不同、互溶的两液体分开蒸馏，操作④是将溶液与沉淀分开过滤，操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来结晶，操作①、②、③、④、⑤的名称是：萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶。