Question

5．为了除去用粗盐配制成的NaCl溶液中所含有的少量MgCl₂、CaCl₂和Na₂SO₄杂质，某同学从碳酸钠溶液、稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钾溶液和氢氧化钠溶液中选择了A、B、C、D种试剂，按以下步骤进行了实验，请回答下列问题：
步骤一：向溶液中加入过量A后过滤得到滤液1；步骤二：向滤液l中加过量B后过滤得到滤液2；
步骤三：向滤液2中加过量C后过滤得到滤液3，步骤四：向滤液3中加入适量D即可得到较为纯净的氯化钠溶液
①A、B、C、D四种试剂中溶质的化学式为ABaCl₂、BNa₂CO₃、CNaOH、DHCl；
②步骤一中，所加A要过量的原因是除去硫酸钠，有关化学方程式为Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl；
③步骤三中，所加B过量的原因是除去氯化钙和反应剩余的氯化钡，有关化学方程式为CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，BaCl₂+Na₂CO₃══BaCO₃↓+2NaCl；
④步骤四中，如何判断所加的试剂D为“适量”？
⑤反思：步骤一、二、三的顺序能交换吗？如果能，可以有几种不同的方法：

Answer 1

分析 根据NaCl溶液中所含有的少量MgCl2、CaCl2和MgSO4杂质，选择除杂试剂，选择的除杂试剂与杂质反应时要求不能生成新的杂质，选择的除杂试剂需要含有能与镁离子、钙离子、以及硫酸根离子结合产生沉淀，且后加的试剂能将上一步过量的试剂反应掉．

解答 解：（1）要除去MgCl₂、CaCl₂和MgSO₄杂质，就是除去Mg²⁺、Ca²⁺和SO₄^2-，可以分别选用OH^-、CO₃^2-和Ba²⁺除去，选择的除杂试剂与杂质反应时要求不能生成新的杂质，后加的试剂能将上一步过量的试剂反应掉，可以选用的物质分别是氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠以及盐酸，所以A是BaCl₂，B是Na₂CO₃，C是NaOH，D是HCl；（2）为了充分除去SO₄^2-，需要加入过量的氯化钡，氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，化学方程式为：Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl；（3）为了除去Ca²⁺和上一步过量的钡离子，需要加入过量的碳酸钠，碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式为：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，BaCl₂+Na₂CO₃══BaCO₃↓+2NaCl；（4）步骤四中，判断所加的试剂D为“适量”的方法是不再有气泡产生；（5）步骤一、二、三的顺序能交换，只需要将碳酸钠放在氯化钡之后，所以可以是1、2、3，1、3、2，3、1、2三种．给答案为：（1）BaCl₂，Na₂CO₃，NaOH，HCl；（2）除去硫酸钠，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl；（3）除去氯化钙和反应剩余的氯化钡，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，BaCl₂+Na₂CO₃══BaCO₃↓+2NaCl；（4）不再有气泡产生；（5）1、2、3，1、3、2，3、1、2三种．

点评 本题考查了物质的除杂，完成此题，要求选择的除杂试剂与杂质反应时要求不能生成新的杂质，且后加的试剂能将上一步过量的试剂反应掉．