Question

粗食盐中常含有碳酸钠、硫酸钠和不溶于水的杂质．提纯粗盐的方法是：先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作．

已知：K_SP（BaCO₃）=3.0×10^-9  K_SP（BaSO₄）=1.0×10^-10
回答下列问题：
（1）起始滤液的pH

 

7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因用离子方程式表示为

 

．
（2）试剂Ⅰ是

 

，加入试剂 I后溶液中CO₃^2-和SO₄^2-的浓度比是

 

．
（3）检验②中加入试剂Ⅱ是否过量的方法是

 

．
（4）除去③中加入的过量试剂 III的方法是

 

．

Answer 1

考点：粗盐提纯

专题：实验题

分析：粗盐样品中含有少量碳酸钠、硫酸钠和不溶于水的杂质，除去碳酸根离子和硫酸根离子，需要加入过量氯化钡溶液；然后过滤后获得碳酸钠、氯化钠溶液A，然后加入过量的碳酸钠溶液除去溶液中的氯化钡，过滤，得到氯化钠和碳酸钠混合液，再加入过量盐酸，除去过量的碳酸钠，最后通过加入浓缩、蒸发结晶和氯化钠，
（1）根据碳酸钠溶液中碳酸根离子水解进行分析；
（2）根据要除掉杂质离子硫酸根离子和碳酸根离子选择试剂；
（3）依据硫酸根与钡离子反应生成沉淀解答；
（4）依据稀盐酸的性质（具有挥发性）回答．

解答： 解：（1）碳酸钠是强碱弱酸盐，能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，所以溶液呈碱性，pH＞7，
水解的离子方程式为CO₃^2-+H₂O?HCO^3-+OH^-，故答案为：大于；CO₃^2-+H₂O?HCO^3-+OH^-；
（2）要除掉杂质离子硫酸根离子和碳酸根离子，应加入过量的氯化钡溶液，碳酸根和硫酸根生成不溶于水的钡盐，同时生成氯化钠，加入试剂BaCl₂后溶液中的CO₃^2-和SO₄^2-均完全沉淀，即浓度比是

c(C O 2- 3 )

c(SO42-)

=

Ksp(BaCO3) c(Ba2+)

Ksp(BaSO4) c(Ba2+)

=

Ksp(BaCO3)

Ksp(BaSO4)

=

3.0×10-9

1.0×10-10

=30，故答案为：BaCl₂； 30：1；
（3）如果除杂剂过量，则滤液中含有钡离子，再加入氯化钡溶液不再产生沉淀，所以其检验方法是：取少量滤液加入试剂氯化钡，若无沉淀，则表明已过量，故答案为：取上层清液少许继续滴加BaCl₂溶液产生沉淀；
（4）过量的稀盐酸可以利用蒸发的操作除去，因为盐酸具有挥发性，故答案为：蒸发．

点评：本题考查了氯化钾的提纯，注意在解此类题时，首先分析需要除去的杂质的离子，选择试剂时，既要除杂彻底，还不能引入新的杂质，硫酸根离子一般放在开始除去，碳酸根离子将剩余的钡离子除去，最后加盐酸除剩余的碳酸根离子，本题难度中等．