Question

某工业废液中含有大量的K⁺、Cl^-、Br^-，还有少量的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．若取这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br₂）可设计如下流程：

可供试剂a、b的选择试剂：饱和Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃溶液、KOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、H₂O₂、KMnO₄（H⁺）溶液、稀HNO₃．
（1）试剂a应该选用

 

；
（2）操作①、②、③、④、⑤的名称是

 

（选填字母编号）．
a．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶
b．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶
c．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶
d．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶
（3）除去无色液体I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-离子，选出b所代表的试剂，按滴加顺序依次是

 

（填写化学式）．
（4）调节pH的作用是

 

，操作方法是

 

．
（5）操作⑤中用到的瓷质仪器名称是

 

．
（6）如果用电解氯化钾溶液来制取氢气和氯气，再使氢气与氯气反应生成氯化氢，将生成的氯化氢用水吸收制得盐酸．为了制得100吨35%的盐酸，理论上需氯化钾

 

吨．

Answer 1

考点：物质的分离、提纯和除杂

专题：实验题,离子反应专题

分析：（1）试剂a能将Br^-氧化为Br₂，试剂a应具有氧化性；
（2）无色液体Ⅰ中含有K⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，无色液体Ⅲ中只含有K⁺、Cl^-，则试剂b的作用是除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-；
（3）除去Ca²⁺，选用饱和K₂CO₃溶液；除去Mg²⁺，选用KOH溶液；除去SO₄^2-，选用BaCl₂溶液；
（4）无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO₃^2-和OH^-；用pH试纸测定至pH=7；
（5）操作⑤是蒸发结晶；
（6）根据氯元素守恒解题．

解答： 解：（1）由加入的CCl₄及得到的深红棕色液体知，试剂a能将Br^-氧化为Br₂，试剂a应具有氧化性，所以应选用H₂O₂溶液，故答案为：H₂O₂溶液；
（2）由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，无色液体Ⅲ中只含有K⁺、Cl^-，则试剂b的作用是除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．操作①是萃取，操作②是将互不相溶的两种液体分开-分液，操作③是将沸点不同的、互溶的两液体分开-蒸馏，操作④是将溶液与沉淀分开-过滤，操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来-结晶，故答案为：b；
（3）由于除杂时除杂试剂需过量，且不能引入新杂质，所以除去Ca²⁺，选用饱和K₂CO₃溶液；除去Mg²⁺，选用KOH溶液；除去SO₄^2-，选用BaCl₂溶液．而且只要满足BaCl₂溶液在饱和K₂CO₃溶液之前加入即可，
故答案为：BaCl₂溶液、饱和K₂CO₃溶液、KOH溶液（或KOH溶液、BaCl₂溶液、饱和K₂CO₃溶液或BaCl₂溶液、KOH溶液、饱和K₂CO₃溶液）；
（4）由以上知，无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO₃^2-和OH^-，需用盐酸来除去过量的OH^-及CO₃^2-，调节pH=7的操作方法是滴加盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH=7，
故答案为：除去过量的OH^-及CO₃^2-；滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH=7；
（5）由于操作⑤是蒸发结晶，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿，故答案为：蒸发皿；
（6）氯化氢的物质的量与氯化钾的物质的量相等，100×35%×

74.5

36.5

=71.43吨，故答案为：71.43．

点评：本题考查物质的分离、提纯，侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查，难度不大，注意把握物质的性质的异同，注意除杂时不能引入新的杂质．