题目内容

9.某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO${\;}_{4}^{2-}$、Cl-等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴,他们设计了如下流程.

研究性学习小组查寻资料得知:Br-被氧化剂氧化成溴.溴不易溶于水而易溶于CCl4回答以下问题:
(1)操作Ⅰ的名称为萃取、分液;要从橙色液体中分离出溴,所采取的操作需要的主要玻璃仪器除酒精灯和温度计外,还有蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶.
(2)试剂x,y,z的化学式分别为xBaCl2,yKOH,zK2CO3;检验SO${\;}_{4}^{2-}$已除尽的方法是取无色溶液D,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则SO42-已除尽.
(3)写出操作Ⅲ的具体操作步骤将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热.

分析 盐湖苦卤中最开始加的氧化剂将Br-氧化生成Br2,由加入CCl4可知,是用萃取剂萃取Br2,将CCl4层和水层分开的过程叫做分液,所以操作Ⅰ是萃取分液;得到的无色溶液A,操作Ⅱ是除去溶液中的Mg2+、SO42-,应分别加入过量的BaCl2、KOH、K2CO3,除掉杂质SO42-;无色溶液B加入稀盐酸至溶液呈中性,除去过量的碳酸钾,将得到的无色溶液D进行蒸发结晶得到KCl晶体,
(1)操作Ⅰ为分离互不相溶的液体混合物,萃取、分液的方法分离,以此判断所需要的仪器;
(2)除去溶液中的Mg2+、SO42-,应分别加入过量的BaCl2、KOH、K2CO3,检验SO42-已除尽,应加入BaCl2溶液,观察是否有沉淀生成;
(3)操作Ⅲ为蒸发操作,从操作要点分析,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到晶体.

解答 解:(1)操作Ⅰ为互不相溶的液体混合物,应为萃取、分液;由于溴和CCl4的沸点不同,可用蒸馏的方法分离,蒸馏时用到的仪器有酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶等,
故答案为:萃取、分液;蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶;
(2)除去溶液中的Mg2+、SO42-,应分别加入过量的BaCl2、KOH、K2CO3,类似于粗盐的提纯,加入过量BaCl2可除去SO42-,加入过量KOH溶液可除去Mg2+,最后加入K2CO3可除去BaCl2,检验SO42-已除尽的方法是取无色溶液D,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀,则SO42-已除尽,
故答案为:BaCl2、KOH、K2CO3,取无色溶液D,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀,则SO42-已除尽;
(3)操作Ⅲ为蒸发操作,蒸发时将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上;加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到出现较多晶体时,停止加热,注意不能直接蒸干,
故答案为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热.

点评 本题考查较为综合,涉及物质的制备和分离、物质的检验等问题,本题难度中等,学习中注意相关基础知识的积累.

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