Question

10．实验室日常生活的必需品，也是重要的化工原料．
（1）粗食盐常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如图1：
提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液饱和K₂CO₃溶液 NaOH溶液 BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、75%乙醇、四氯化碳
①欲除去溶液中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-离子，用所给的试剂，按滴加顺序依次为NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃（或BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃或BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH）（只填化学式）．
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为75%乙醇．
（2）用提纯的NaCl配制500mL 4.00mol•L^-1NaCl溶液，所用仪器出药匙、玻璃棒外还有abdf．
a、天平b、烧杯 c、锥形瓶 d、500mL容量瓶 e、250mL容量瓶f、胶头滴管 g、移液管
（3）电解饱和食盐水的装置如图2所示，若收集的H₂为2L，则同样条件下收集Cl₂小于2L，原因是电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应 ．此副反应的产物之一是84消毒液的主要成分，其消毒的原理是次氯酸钠消毒杀菌最主要的作用方式是通过它的水解形成次氯酸．
（4）实验室制备H₂和Cl₂通常采用下列反应：
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
MnO₂+4HCl（浓）?MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
据此，制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置（如图3）是d（填代号）．

Answer 1

分析 （1）①粗食盐常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质离子，由实验可知，加热溶解后，加NaOH除去Mg²⁺、Fe³⁺，加氯化钡除去SO₄^2-，加碳酸钠除去Ca²⁺、Ba²⁺，碳酸钠一定在氯化钡之后，然后过滤，滤液中加盐酸除去过量碳酸钠溶液，调节pH后蒸发浓缩；
②洗涤NaCl晶体表面附带的少量KCl，NaCl在酒精中溶解度小，利用75%酒精洗涤，烘干得到NaCl；
（2）配制500mL4.00mol•L^-1NaCl溶液，操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解，用玻璃棒搅拌，加速溶解，恢复室温后转移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤2-3次，并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀，根据实验步骤确定所用的仪器；
（3）根据电解饱和食盐水时的产物以及氯气和氢氧化钠的反应来回答；
（4）实验室中利用二氧化锰和浓盐酸加热来获得氯气，据此结合装置特点解答．

解答 解：（1）①欲除去溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃（或BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃或BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH），碳酸钠一定在氯化钡之后，
故答案为：NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃（或BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃或BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH）；
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为75%乙醇，故答案为：75%乙醇；
（2）所以需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500ml的容量瓶、胶头滴管、药匙，
故答案为：abdf；
（3）电解饱和食盐水的反应：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，在阴级区内产生的Cl₂能与该区生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H₂O，使得部分的Cl₂被消耗，所以同样条件下收集到的Cl₂小于2L，84消毒液的消毒的原理是次氯酸钠消毒杀菌最主要的作用方式是通过它的水解形成次氯酸
故答案为：电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应；次氯酸钠消毒杀菌最主要的作用方式是通过它的水解形成次氯酸．
（4）实验室中利用二氧化锰和浓盐酸加热来获得氯气，其中的杂质氯化氢可以加饱和食盐水来除，杂质水可以采用浓硫酸来除去，用向上排空气法收集，可以选择装置d，
故答案为：d．

点评 本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、溶液配制及电解等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意碳酸钠一定在氯化钡之后，题目难度不大．