Question

18．某同学设计如图实验方案，以分离KCl和BaCl₂两种固体混合物．试回答下列问题．

（1）B物质的化学式为BaCl₂．
（2）该方案的明显失误是因某一步设计不当而使分离产物不纯，该步骤是⑥（填序号），如何改进步骤⑥应在溶液中加过量盐酸，然后再蒸发结晶，所涉及的离子方程式为2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O．
（3）写出②、④两步反应中对应的化学方程式：
②Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓； ④BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 分离KCl和BaCl₂两种固体混合物，可先溶于水，然后加入过量K₂CO₃使BaCl₂转化为A碳酸钡沉淀，过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl₂溶液，经⑤蒸发、结晶后可得固体B为BaCl₂，操作②所得滤液为KCl和K₂CO₃的混合物，应加入过量盐酸可得KCl，固体C为KCl，以此解答该题．

解答 解：分离KCl和BaCl₂两种固体混合物，可先溶于水，然后加入过量K₂CO₃使BaCl₂转化为A碳酸钡沉淀，过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl₂溶液，经⑤蒸发、结晶后可得固体B为BaCl₂，操作②所得滤液为KCl和K₂CO₃的混合物，应加入过量盐酸可得KCl，固体C为KCl，
（1）氯化钾和氯化钡溶液中加入碳酸钾溶液可以生成碳酸钡沉淀，则沉淀A为BaCO₃；过滤后碳酸钡沉淀中加入盐酸可生成BaCl₂溶液，经⑤蒸发、结晶后可得B固体BaCl₂，故答案为：BaCl₂；
（2）蒸发结晶前应加入适量稀盐酸，将过量的碳酸钾转化成氯化钾，否则晶体不纯，可知步骤⑥操作不当，改进后发生的离子反应为2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，
故答案为：⑥；步骤⑥应在溶液中加过量盐酸，然后再蒸发结晶；2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O；
（3）②加入碳酸钾生成碳酸钡沉淀，反应的化学方程式为K₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl，④为碳酸钡和盐酸的反应，方程式为BaCO₃↓+2HCl=BaCl₂+CO₂↑+H₂O，离子反应分别为Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓、BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O．

点评 本题考查混合物分离提纯实验，为高频考点，把握流程中的化学反应及混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．