Question

20．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．粗盐中常含有少量泥沙及Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子．为除去粗严重的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下：

（1）为除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，步骤②～④需加入以下三种溶液（用于沉淀的试剂稍过量）；
      A．Na₂CO₃        B．BaCl₂        C．NaOH
加入的顺序为BCA（CBA或BAC）（填字母标号）．
（2）请写出步骤⑥中涉及反应的离子方程式CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；OH^-+H⁺=H₂O．
（3）粗盐提纯的整个操作过程中多处使用到玻璃棒，步骤⑦蒸发过程中使用玻璃棒的作用是搅拌，防止局部过热使液体飞测．
（4）若先加盐酸再过滤，将对提纯效果产生影响，其原因是在酸性条件下会有部分沉淀溶解，从而影响精盐的纯度．

Answer 1

分析 粗盐中含难溶的泥沙以及可溶性杂质（钙离子、镁离子、硫酸根），通过第①步溶解，再通过第②③④步添加除掉可溶性杂质的试剂，将钙离子、镁离子、硫酸根离子沉淀下来，再过滤，便可除掉难溶性杂质泥沙，还有可溶性杂质也转化成了难溶的沉淀；由于除杂试剂是过量的，所以滤液中含杂质：CO₃^2-、OH^-，用盐酸与之反应除去，当然盐酸也是过量的，盐酸易挥发，在第⑦步中除去．

解答 解：（1）碳酸钠必须在氯化钡的后面，原因是过量的碳酸根既保证除掉前面过量的钡离子，又保证了过量的碳酸根在第⑥步除去，NaOH无先后顺序，所以加入的顺序可以是①BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH；②BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃；③NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃；
故答案为：BCA（CBA或BAC）；
（2）滤液中含杂质：过量的CO₃^2-、OH^-，盐酸中的氢离子与碳酸根反应生成二氧化碳和水，氢离子与氢氧根反应生成水．
故答案为：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑； OH^-+H⁺=H₂O；
（3）蒸发结晶实验中，持续加热，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部过热使液体飞测．
故答案为：搅拌，防止局部过热使液体飞测；
（4）产生的沉淀有氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡、碳酸钡，其中氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡会溶于稀盐酸，重新进入溶液，达不到除杂目的．若先加盐酸再过滤，将对提纯效果产生影响，其原因是在酸性条件下会有部分沉淀溶解，从而影响精盐的纯度．
故答案为：在酸性条件下会有部分沉淀溶解，从而影响精盐的纯度．

点评 本题考查在除杂的过程中，除杂试剂要注意添加顺序，除杂的一些基本反应离子方程式的书写，分离提纯实验操作中常用仪器玻璃棒的作用考查，第（1）小题较难．