Question

4．地球是一颗蓝色的星球，表面大部分被海洋覆盖，海水中蕴含的元素多达80多种．通过海水晒制可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl₂、CaCl₂、MgSO₄以及泥沙等杂质．如图是一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量） 

回答下列问题：
（1）操作①能否改用硝酸钡溶液？说明原因否，因为引入新的杂质离子NO₃^-．
（2）进行操作①后，判断BaCl₂过量的方法是取少量操作①后的上层清液，并滴加少量硫酸钠溶液，有白色沉淀生成，则BaCl₂过量．
（3）加入Na₂CO₃的目的是除去Ca²⁺、Ba²⁺．为什么不先过滤而后加Na₂CO₃溶液，其理由是一次过滤，简化实验步骤．
（4）此实验方案尚需完善，具体步骤是向滤液中加入适量的稀盐酸以除去氢氧化钠和碳酸钠．

Answer 1

分析 （1）根据在除杂质的同时不能引入新的杂质进行分析；
（2）根据常用硫酸根离子检验钡离子的存在进行分析；
（3）根据在②步后，溶液中存在的物质有：未反应的氯化钡、氯化钙，需要将钡离子和钙离子除去进行分析；
（4）根据过滤前的溶液中加入的碳酸钠和氢氧化钠都是过量的，反应后两者都有剩余，需要加入一种试剂将溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子除去进行分析．

解答 解：（1）在除去杂质的同时不要引入新的杂质，加入硝酸钡会生成新的杂质硝酸钠；
（2）检验钡离子一般用硫酸根离子检验，但是也不能引入新的杂质，所以检验的方法为：取少量操作①后的上层清液，并滴加少量硫酸钠溶液，有白色沉淀生成，则BaCl₂过量；
（3）加入Na₂CO₃的目的是除去Ca²⁺、Ba²⁺．因为碳酸根能和钙离子、钡离子结合成碳酸钙和碳酸钡两种沉淀．不先过滤而后加Na₂CO₃溶液，其理由是一次过滤，简化实验步骤；
（4）通过分析可知，此实验方案尚需完善，具体步骤是：向滤液中加入适量的稀盐酸以除去氢氧化钠和碳酸钠．
故答案为：（1）否，因为引入新的杂质离子NO₃^-；
（2）取少量操作①后的上层清液，并滴加少量硫酸钠溶液，有白色沉淀生成，则BaCl₂过量；
（3）除去Ca²⁺、Ba²⁺，一次过滤，简化实验步骤；
（4）向滤液中加入适量的稀盐酸以除去氢氧化钠和碳酸钠．

点评 本题主要考查了在粗盐提纯的实验中的除杂原则：在除去杂质的同时不能引入新的杂质．