Question

电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO

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等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制．某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：
步骤1：取一定量的粗盐，置于烧杯中，加入足量的水，配成粗盐水；
步骤2：向粗盐水中加入除杂试剂，然后进行过滤，滤去不溶物，再向滤液中加入盐酸调节盐水的pH；
步骤3：将得到的溶液蒸发结晶；
请回答以下问题：
（1）上述实验中的过滤操作需要烧杯、

 

、

 

等玻璃仪器．
（2）步骤2中常用Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂作为除杂试剂，则加入除杂试剂的顺序为：

 

．
（3）步骤2中，判断加入BaCl₂已过量的方法是：

 

．
（4）步骤2中，若先用盐酸调节pH再过滤，将会对实验结果产生影响，其原因是

 

．
（5）为检验精盐纯度，需配制150mL 0.2mol/L NaCl（精盐）溶液，如图是该同学转移溶液的示意图，图中的两处错误是：

 

．
若在定容时仰视，则所配溶液的浓度

 

0.2mol/L（填“大于”或“小于”或等于）；若定容不慎超过刻度线，应采用的处理方法是：

 

．

Answer 1

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：（1）操作a是通过过滤除去不溶性杂质的操作，实现固体和溶液分离的方法是过滤，依据过滤装置回答需要的仪器；
（2）碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来；除镁离子用氢氧化钠，除钙离子用碳酸钠，除硫酸根离子用氯化钡，所加试剂要过量，为了将多余的杂质除掉，碳酸钠必须放在氯化钡的后面；
（3）通过检验上层清液中是否还含有硫酸根来判断是否过量；
（4）氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应；
（5）实验室没有150mL容量瓶，应用250mL，注意溶液时要用玻璃棒引流，读数时应平视，仰视可导致溶液体积偏大，如定容不慎超过刻度线，应重新配制．

解答： 解：（1）过滤需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗；玻璃棒；
（2）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，应注意碳酸钠在钡试剂之后，是为除去过量的钡离子，而Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-除杂不分先后，则试剂加入顺序为NaOH-BaCl₂-Na₂CO₃或BaCl₂-NaOH-Na₂CO₃，
故答案为：BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH（或NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃）；
（3）通过检验上层清液中是否还含有硫酸根来判断是否过量，方法为：取所得溶液的上层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1～2滴BaCl₂溶液，若溶液未变混浊，则表明BaCl₂已过量，故答案为：取所得溶液的上层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1～2滴BaCl₂溶液，若溶液未变混浊，则表明BaCl₂已过量；
（4）若先用盐酸调pH再过滤，氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应，从而影响制得精盐的纯度，故答案为：在此酸度条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度；
（5）实验室没有150mL容量瓶，应用250mL，注意溶液时要用玻璃棒引流，读数时应平视，仰视可导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，如定容不慎超过刻度线，应重新配制，故答案为：容量瓶规格错误、没用玻璃棒引流；小于；重新配制．

点评：本题考查较为综合，涉及物质分离提纯、除杂以及溶液的配制等知识，为高频考点，把握除杂不能引入新的杂质及试剂的添加顺序为解答的关键，注意除杂试剂过量，题目难度不大．