题目内容
某矿抽出的废液中含有大量的K+、CI-、Br-,还有少量的Ca2+、Mg2+、SO42-,某研究性学习小组拟取这种废液来制取较纯净的KCI晶体及液溴(Br2),他们设计了如图流程:

可供试剂a、b选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、氯水.
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)试剂a应选用 .
(2)操作①的实验现象为 ,操作⑤的名称为 ,操作①②都用到的实验玻璃仪器是
(3)除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子,选出试剂b所代表的物质和滴加顺序正确的是 .
A.KOH溶液、BaCl2溶液、饱和Na2CO3溶液
B.BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液
C.KOH溶液、饱和K2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液
D.BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液
(4)调节pH的作用是 .
(5)如果利用得到的晶体,电解其水溶液来制取H2和Cl2,再使H2和Cl2反应生成HCl,将生成的HCl用水吸收制得盐酸,为了制得100吨36.5%的盐酸,理论上需KCI固体 吨.
可供试剂a、b选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、氯水.
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)试剂a应选用
(2)操作①的实验现象为
(3)除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子,选出试剂b所代表的物质和滴加顺序正确的是
A.KOH溶液、BaCl2溶液、饱和Na2CO3溶液
B.BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液
C.KOH溶液、饱和K2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液
D.BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液
(4)调节pH的作用是
(5)如果利用得到的晶体,电解其水溶液来制取H2和Cl2,再使H2和Cl2反应生成HCl,将生成的HCl用水吸收制得盐酸,为了制得100吨36.5%的盐酸,理论上需KCI固体
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验设计题
分析:废液中含有Br-,要转化为Br2,要加入氧化剂,不能引入新的杂质,所以试剂a是H2O2,操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质;紧接着萃取后的操作2是将有机层与水层分开,叫做分液;从含有溴的橙红色的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴的操作3,是将两种相互混溶的液体进行分离的操作,叫做蒸馏;操作④完成后得到固体A和无色液体,分离固体和液体的操作是过滤;操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体,是蒸发结晶.
(1)废液中含有Br-,要转化为Br2,要加入氧化剂,不能引入新的杂质,所以试剂a是H2O2;
(2)根据以上分析,操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质,液体分层,上层为无色,下层CCl4为橙红色;操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体,是蒸发结晶;操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质;紧接着萃取后的操作2是将有机层与水层分开,叫做分液,所以都需要的玻璃仪器为分液漏斗;
(3)用KOH溶液与Ca2+、Mg2+反应生成Ca(OH)2、Mg(OH)2,除去Mg2+和大部分Ca2+,用BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4而除去Ba2+,最后用饱和的K2CO3除去余下的少量Ca2+和后来加入的Ba2+,此处不能选用Na2CO3溶液,否则会引入新的Na+,K2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+;
(4)由于加入的KOH、K2CO3是过量的,所以要调节PH除去多余的OH-、CO32-;
(5)根据氯元素守恒解题.
(1)废液中含有Br-,要转化为Br2,要加入氧化剂,不能引入新的杂质,所以试剂a是H2O2;
(2)根据以上分析,操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质,液体分层,上层为无色,下层CCl4为橙红色;操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体,是蒸发结晶;操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质;紧接着萃取后的操作2是将有机层与水层分开,叫做分液,所以都需要的玻璃仪器为分液漏斗;
(3)用KOH溶液与Ca2+、Mg2+反应生成Ca(OH)2、Mg(OH)2,除去Mg2+和大部分Ca2+,用BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4而除去Ba2+,最后用饱和的K2CO3除去余下的少量Ca2+和后来加入的Ba2+,此处不能选用Na2CO3溶液,否则会引入新的Na+,K2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+;
(4)由于加入的KOH、K2CO3是过量的,所以要调节PH除去多余的OH-、CO32-;
(5)根据氯元素守恒解题.
解答:
解:废液中含有Br-,要转化为Br2,要加入氧化剂,不能引入新的杂质,所以试剂a是H2O2,操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质;紧接着萃取后的操作2是将有机层与水层分开,叫做分液;从含有溴的橙红色的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴的操作3,是将两种相互混溶的液体进行分离的操作,叫做蒸馏;操作④完成后得到固体A和无色液体,分离固体和液体的操作是过滤;操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体,是蒸发结晶.
(1)废液中含有Br-,要转化为Br2,要加入氧化剂,不能引入新的杂质,所以试剂a是H2O2,故答案为:H2O2;
(2)根据以上分析,操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质,液体分层,上层为无色,下层CCl4为橙红色;操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体,是蒸发结晶;操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质;紧接着萃取后的操作2是将有机层与水层分开,叫做分液,所以都需要的玻璃仪器为分液漏斗,
故答案为:液体分层,上层为无色,下层为橙红色;蒸发结晶;分液漏斗;
(3)用KOH溶液与Ca2+、Mg2+反应生成Ca(OH)2、Mg(OH)2,除去Mg2+和大部分Ca2+,用BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4而除去Ba2+,最后用饱和的K2CO3除去余下的少量Ca2+和后来加入的Ba2+,此处不能选用Na2CO3溶液,否则会引入新的Na+,K2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+;所以所需的试剂按滴加顺序依次为:BaCl2、KOH、K2CO3或者BaCl2、K2CO3、KOH,故选:BD;
(4)由于加入的KOH、K2CO3是过量的,所以要调节PH除去多余的OH-、CO32-,故答案为:除去过量的OH-、CO32-;
(5)氯化氢的物质的量与氯化钾的物质的量相等,100×36.5%×
=74.5吨,故答案为:74.5.
(1)废液中含有Br-,要转化为Br2,要加入氧化剂,不能引入新的杂质,所以试剂a是H2O2,故答案为:H2O2;
(2)根据以上分析,操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质,液体分层,上层为无色,下层CCl4为橙红色;操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体,是蒸发结晶;操作1加入CCl4的目的是萃取氧化出的溴单质;紧接着萃取后的操作2是将有机层与水层分开,叫做分液,所以都需要的玻璃仪器为分液漏斗,
故答案为:液体分层,上层为无色,下层为橙红色;蒸发结晶;分液漏斗;
(3)用KOH溶液与Ca2+、Mg2+反应生成Ca(OH)2、Mg(OH)2,除去Mg2+和大部分Ca2+,用BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4而除去Ba2+,最后用饱和的K2CO3除去余下的少量Ca2+和后来加入的Ba2+,此处不能选用Na2CO3溶液,否则会引入新的Na+,K2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+;所以所需的试剂按滴加顺序依次为:BaCl2、KOH、K2CO3或者BaCl2、K2CO3、KOH,故选:BD;
(4)由于加入的KOH、K2CO3是过量的,所以要调节PH除去多余的OH-、CO32-,故答案为:除去过量的OH-、CO32-;
(5)氯化氢的物质的量与氯化钾的物质的量相等,100×36.5%×
| 74.5 |
| 36.5 |
点评:本题综合考查了高中化学中的混合物的分离与提纯的方法,是考查学生基本实验能力的一道好题,选择除杂试剂时不能引入新的杂质,或过量的试剂,后面要容易除去.
练习册系列答案
相关题目
能在水溶液中大量共存的一组离子是( )
| A、K+、SO42-、Cu2+、NO3- |
| B、Ag+、Fe3+、Cl-、SO42- |
| C、H+、I-、NO3-、SiO32- |
| D、NH4+、OH-、Cl-、HCO3- |
下列盛放试剂的方法正确的是( )
| A、浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 |
| B、汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 |
| C、碳酸钠溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 |
| D、氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 |
1.5mol空气在标准状况下占有的体积是( )
| A、22.4L |
| B、33.6L |
| C、44.8L |
| D、67.2L |
溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质区别是( )
| A、是否具有丁达尔效应 |
| B、是否能通过滤纸 |
| C、是否透明、均一、稳定 |
| D、分散质粒子直径的大小 |
关于如图所示的装置,不正确的说法是( )

| A、装置①中,电池反应为Zn+Cu2+═Zn2++Cu |
| B、装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大 |
| C、用装置③精炼铜时,d极为粗铜 |
| D、装置④中电子由Zn流向Fe,Na+、H+移向Zn电极 |