Question

14．为了将混有K₂SO₄、Mg SO₄、CaCl₂的KCl固体提纯，并制得纯净的KCl晶体，某同学设计如下实验方案：

（1）操作①⑤⑥的名称依次是溶解，过滤，蒸发．
（2）操作②～④加入溶液后的离子反应方程式分别为Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓．
（3）实验过程中产生的多次沉淀不需要 （填“需要”或“不需要”）多次过滤，理由是生成的沉淀可一次性过滤，如果多次过滤会使过程复杂化．
（4）该同学设计的实验方案不严密 （填“严密”或“不严密”），理由是加硝酸会引入杂质NO₃^-．该步骤所加试剂应该是盐酸．

Answer 1

分析 由实验流程可知，除去SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺离子的方法一般是使它们分别形成BaSO₄、CaCO₃、Mg（OH）₂沉淀，所以需要加入稍过量的BaCl₂K₂CO₃、KOH溶液，过量的Ba²⁺可用K₂CO₃溶液除去，因此实验时必须先加入Ba（NO₃）₂溶液，后加入K₂CO₃溶液，则试剂顺序为BaCl₂、KOH、K₂CO₃或KOH、BaCl₂、K₂CO₃或BaCl₂、K₂CO₃、KOH，操作①为溶解，⑤为过滤，应加稀盐酸调节溶液的pH，否则会引入杂质，⑥为蒸发结晶得到KCl，以此来解答．

解答 解：由实验流程可知，除去SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺离子的方法一般是使它们分别形成BaSO₄、CaCO₃、Mg（OH）₂沉淀，所以需要加入稍过量的BaCl₂K₂CO₃、KOH溶液，过量的Ba²⁺可用K₂CO₃溶液除去，因此实验时必须先加入Ba（NO₃）₂溶液，后加入K₂CO₃溶液，则试剂顺序为BaCl₂、KOH、K₂CO₃或KOH、BaCl₂、K₂CO₃或BaCl₂、K₂CO₃、KOH，操作①为溶解，⑤为过滤，应加稀盐酸调节溶液的pH，否则会引入杂质，⑥为蒸发结晶得到KCl，
（1）由上述分析可知，操作①⑤⑥的名称依次是溶解、过滤、蒸发，故答案为：溶解、过滤、蒸发；
（2）操作②～④加入的试剂为KOH、BaCl₂、K₂CO₃，涉及反应的离子方程式为Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Ba²⁺+CO_32-=BaCO₃↓，
故答案为：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
（3）为简化实验操作，可一次性过滤，如果多次过滤会使过程复杂化，则不需要多次过滤，
故答案为：不需要；生成的沉淀可一次性过滤，如果多次过滤会使过程复杂化；
（4）由上述分析可知，不能利用硝酸调节pH，应加盐酸调节pH，除去过量的KOH、K₂CO₃，则实验不严密，
故答案为：不严密；加硝酸会引入杂质NO₃^-；盐酸．

点评 本题考查混合物的分离提纯的综合应用，为高频考点，把握流程中的反应、混合物分离方法选择为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．