Question

某同学设计了以下操作流程来除去混在氯化钠固体中的少量硫酸钠和氯化钙．
（1）试剂A是

 

，试剂A需要过量的原因是

 

．
（2）操作a得到的滤渣的成分是

 

，在实验室中进行操作a需要的仪器是：铁架台（带铁圈）、滤纸、烧杯、

 

、

 

．
（3）加入试剂C调节滤液pH的离子反应方程式是

 

．
（4）该同学想利用上述得到的氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积，部分装置如图：

①碳棒接直流电源的

 

极； 铁棒上发生的电极反应为

 

．
②说明氯气具有氧化性的实验现象是

 

．
③将上图中的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺（填编号）是B接

 

，

 

接

 

．在答题卡的方框中画出与A接口连接的仪器的装置图．

Answer 1

考点：粗盐提纯,离子方程式的书写,电解原理的应用实验

专题：实验题

分析：（1）欲除去溶液I中的CaCl₂、Na₂SO₄，则用氯化钡除掉硫酸钠，用碳酸钠除掉氯化钙与多余的氯化钡；试剂过量使杂质离子全部沉淀下来；
（2）根据化学反应及物质的溶解性分析沉淀的物质；根据过滤操作确定仪器；
（3）在滤液中加盐酸的作用，应考虑除去Na₂CO₃溶液；
（4）①根据电解饱和食盐水的原理可知，碳为阳极，Fe为阴极，电解饱和食盐水，阳极上阴离子放电，阴极上阳离子放电，以此来解答．
②检验氯气的氧化性，应选择还原性物质，且反应现象明显；
③根据电解饱和食盐水的原理可知，碳为阳极，Fe为阴极，电解饱和食盐水，阳极上阴离子放电产生氯气，阴极上阳离子放电产生氢气，以此来解答．

解答： 解：（1）欲除去溶液I中的CaCl₂、Na₂SO₄，则用氯化钡除掉硫酸钠，用碳酸钠除掉氯化钙与多余的氯化钡；试剂BaCl₂需要过量的原因是使硫酸根沉淀完全，故答案为：BaCl₂；使硫酸根沉淀完全；
（2）氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，故过滤后得到的沉淀成分有碳酸钡、硫酸钡、碳酸钙；
过滤操作需要仪器铁架台（带铁圈）、滤纸、烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：碳酸钡、硫酸钡、碳酸钙；漏斗；玻璃棒；
（3）在滤液中加盐酸可以跟氢氧化钠和过量的碳酸钠反应，离子方程式为：CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑，故答案为：CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑；
（4）①碳与电源的正极相连，则为阳极，所以Fe为阴极，电解饱和食盐水，阴极上发生：2H⁺+2e?→H₂↑，故答案为：正；2H⁺+2e?=H₂↑；
②氯气氧化碘化钾，生成碘单质，碘单质遇淀粉溶液变蓝色，故答案为：KI淀粉溶液变蓝；
③碳棒上阴离子放电产生氯气，Fe棒上阳离子放电产生氢气，所以B端是检验氯气的氧化性，连接D，然后再进行尾气吸收，E接C，碳棒上阴离子放电产生氯气，Fe棒上阳离子放电产生氢气，所以A端是测定所产生的氢气的体积，与A接口连接的仪器的装置如下图，
故答案为：D；E；C；

点评：本题主要考查了粗盐的提纯、电解饱和食盐水，掌握实验的原理是解题的关键，难度不大，根据课本知识即可完成．