Question

12．工业食盐含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，要想精制成精盐，请回答下列问题：
（1）精制过程所发生的离子方程式为
①Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
②Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓
③Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓
（2）除去SO₄^2-，必须添加钡试剂，该钡试剂可以是AC
A．Ba（OH）₂    B．Ba（NO₃）₂    C．BaCl₂
（3）为了有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入试剂的合理顺序可能为BC．
A．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加Ba²⁺试剂
B．先加NaOH，后加Ba²⁺试剂，再加Na₂CO₃
C．先加Ba²⁺试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（4）若上述实验所用Na₂CO₃溶液浓度为1.0mol•L^-1，实验室用碳酸钠晶体（Na₂CO₃•10H₂O）配制1.0mol•L^-1的Na₂CO₃溶液100mL，回答下列问题：
①所需主要仪器为：药匙、托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶和胶头滴管．
②本实验需称量碳酸钠晶体（Na₂CO₃•10H₂O）28.6g．
③配制实验中，如果出现以下操作
A．往容量瓶转移时，有少量液体溅出    B．未洗涤溶解Na₂CO₃的烧杯
C．定容时俯视刻度线                  D．容量瓶未干燥即用来配制溶液
对配制的溶液物质的量浓度大小可能造成偏大影响的有C（填写字母）．

Answer 1

分析 除去食盐含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2- 等杂质，可分别使离子生成沉淀而除去，一般情况下，有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，应注意碳酸钠在钡试剂之后，是为除去过量的钡离子，而Mg²⁺、SO₄^2-除杂不分先后，则试剂加入顺序为NaOH-BaCl₂-Na₂CO₃或BaCl₂-NaOH-Na₂CO₃，
（4）①根据实验操作的步骤（计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签）以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器分析；
②根据n=cv计算溶质Na₂CO₃的物质的量，利用Na₂CO₃•10H₂O的物质的量等于Na₂CO₃的物质的量，根据m=nM计算Na₂CO₃•10H₂O的质量；
③根据c=$\frac{n}{V}$计算不当操作对n或V的影响，如果n偏大或V偏小，则所配制溶液浓度偏高．

解答 解：（1）SO₄^2-可用除去，生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，钙离子用碳酸根离子沉淀，离子方程式为Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；镁离子用氢氧根离子沉淀，离子方程式为Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（2）除去SO₄^2-，必须添加钡试剂，但注意不能引入新杂质，可用Ba（OH）₂、BaCl₂，
故答案为：AC；
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，应注意碳酸钠在钡试剂之后，是为除去过量的钡离子，而Mg²⁺、SO₄^2-除杂不分先后，则试剂加入顺序为NaOH-BaCl₂-Na₂CO₃或BaCl₂-NaOH-Na₂CO₃，
故答案为：BC；
（4）①因配制顺序是：计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签，一般用天平称量（用到药匙）称量，在烧杯中溶解，冷却后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，转移完毕，用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2～3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中，再加适量蒸馏水，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，使溶液的凹液面的最低点与刻线相平，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀．所以需要的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：玻璃棒；100mL容量瓶；
②因Na₂CO₃的物质的量n=cV=0.1L×1.0mol•L^-1₌0.1mol，Na₂CO₃•10H₂O的物质的量等于Na₂CO₃的物质的量，所以Na₂CO₃•10H₂O的质量0.1mol×286g/mol=28.6g，故答案为：28.6；
③A．往容量瓶转移时，有少量液体溅出，可导致浓度偏低，故A不选；   
B．未洗涤溶解Na₂CO₃的烧杯，可导致浓度偏低，故B不选；
C．定容时俯视刻度线，体积偏小，浓度偏大，故C选；
D．容量瓶未干燥即用来配制溶液，对溶液的浓度没有影响，故D不选．
故答案为：C．

点评 本题考查物质分离提纯及除杂以及溶液的配制，为高频考点，把握除杂不能引入新的杂质及试剂的添加顺序为解答的关键，注意除杂试剂过量，题目难度不大．