Question

Ⅰ．从海水得到的粗食盐水中常含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，需要分离提纯．现有含少量CaCl₂、MgSO₄的粗食盐水，在除去悬浮物和泥沙之后，要用4种试剂①盐酸、②Na₂CO₃、③NaOH、④BaCl₂来除去食盐水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．提纯的操作步骤和加入试剂的情况如图1：

图中a、b、c、d分别表示上述4种试剂中的一种，试回答：
（1）生成沉淀A的化学方程式

 

；
（2）试剂d是

 

；判断试剂d已经足量的方法是

 

；
（3）沉淀B、C、D的化学式分别为

 

；
（4）现有如图2仪器，过滤出沉淀A、B、C、D时必须用到

 

（填序号）．

Ⅱ．海水蒸馏是由海水获得淡水的常用方法之一，在实验室里组成一套蒸馏装置肯定需要上述仪器中的

 

（填序号）．
Ⅲ．海带等藻类物质经过处理后，可以得到碘水，欲从碘水中提取碘，需要上述仪器中的

 

（填序号），该仪器名称为

 

，向该碘水中加入四氯化碳以提取碘单质的实验操作为

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：Ⅰ、硫酸根离子会与钡离子生成沉淀，根据镁离子会与氢氧根离子和碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，加入稍过量的a生成一种沉淀，a为氯化钡，得到的沉淀A为硫酸钡；滤液中加稍过量的氢氧化钠，把镁离子生成氢氧化镁沉淀，加入稍过量碳酸钠，钙离子、及过量的钡离子生成碳酸钙、碳酸钡沉淀，故沉淀B、C、D分别为氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡沉淀；加入适量盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠．
（1）根据加入的试剂确定生成沉淀A反应方程式；
（2）根据盐酸可以和碳酸根离子之间的反应来回答；
（3）根据加入试剂和发生反应回答；
（4）根据过滤实验用到的仪器以及常见仪器的名称来回答；
Ⅱ、根据蒸馏装置需要的仪器来回答；
Ⅲ、萃取分液操作使用的仪器是分液漏斗．

解答： 解：Ⅰ、镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀；至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀；但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡．离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，
（1）4种试剂①盐酸；②Na₂CO₃；③NaOH；④BaCl₂来除去食盐水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入试剂的顺序是④③②①，氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，反应的化学方程式为：MgSO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+MgCl₂，故答案为：MgSO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+MgCl₂；
（2）试剂d是盐酸，盐酸可以和碳酸根离子之间反应生成水以及二氧化碳，当不再产生二氧化碳时，证明盐酸已经过量，故答案为：盐酸；溶液中不会再产生气体；
（3）滤液中加稍过量的氢氧化钠，把镁离子生成氢氧化镁沉淀，加入稍过量碳酸钠，钙离子、及过量的钡离子生成碳酸钙、碳酸钡沉淀，故沉淀B、C、D分别为碳酸钙、碳酸钡、氢氧化镁沉淀；
故答案为：CaCO₃、BaCO₃、Mg（OH）₂；
（4）过滤实验用到的仪器：漏斗、玻璃棒、烧杯等，根据实验装置，过滤出沉淀A、B、C、D时必须用到漏斗，故答案为：④；
Ⅱ、蒸馏装置需要的仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、单孔塞、冷凝管、牛角管、锥形瓶，故答案为：②③⑤⑥；
Ⅲ、从碘水中提取碘，可以采取萃取分液操作，使用的萃取剂是四氯化碳，使用的仪器是分液漏斗，故答案为：①；分液漏斗；萃取．

点评：本题是一道物质的分离和提纯方法的综合考查题，要求学生注意知识的归纳和整理是解题的关键，难度不大．多种离子进行除杂时注意滴加试剂的顺序．