Question

4．粗盐中含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-以及泥沙等杂质，某同学实验室提纯NaCl的流程如下（加入的试剂稍过量）
称取粗盐$→_{①}^{溶解}$$→_{②}^{BaCl_{2}}$$→_{③}^{NaOH}$$→_{④}^{试剂A}$$→_{⑤}^{过滤}$滤液$→_{⑥}^{适量盐酸}$$→_{⑦}^{蒸发、结晶、烘干}$NaCl
（1）步骤④中加入的试剂A是Na₂CO₃（填化学式）．
（2）步骤⑤中，过滤得到的滤渣中，除泥沙外还存在的主要物质有：BaSO₄、CaCO₃、Mg（OH）₂（填化学式、写三种）．
（3）步骤⑥滤液中加入适量的盐酸，相关的反应的化学方程式：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O、NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
（4）用提纯的NaCl固体配制480mL 1.0mol/L的NaCl溶液，所用仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙外，还需要500mL容量瓶、托盘天平 （填仪器名称）．
（5）判断步骤②中BaCl₂溶液已过量的方法是：取少量上层清液于试管中再滴入1～2滴BaCl₂溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl₂已过量．
（6）若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是会将沉淀溶解，重新引入杂质．

Answer 1

分析 实验流程为：粗盐样品含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等杂质，加入过量的氯化钡，可以将硫酸根离子除去，但是会引入钡离子杂质离子，加入过量氢氧化钠溶液的目的是除去氯化镁，加入过量的碳酸钠溶液的目的除去杂质CaCl₂和加入的过量试剂BaCl₂，过滤，将得到的沉淀全部滤出，得到的滤液是含有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠等的混合物，加入足量的盐酸，可以出去碳酸根离子、氢氧根离子等杂质离子，最后即可获得较为纯净的氯化钠，
（1）加入氯化钡除去硫酸根离子，加入氢氧化钠除去镁离子，加入试剂A的是为了除去钙离子及过量的钡离子，则试剂A为碳酸钠溶液；
（2）Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-离子分别转化成CaCO₃、Mg （OH）₂、BaSO₄，过量钡离子转化成了BaCO₃，据此分析滤渣的组成；
（3）盐酸的作用是除掉过量的CO₃^2-、OH^-；
（4）根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤分析需要仪器；
（5）若BaCl₂已过量，则再加入氯化钡不会生成沉淀，据此判断检验方法；
（6）CaCO₃、BaCO₃、Mg（OH）₂沉淀可以溶解在盐酸中，生成一部分杂质，除杂效果不好．

解答 解：实验流程为：粗盐样品含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等杂质，加入过量的氯化钡，可以将硫酸根离子除去，但是会引入钡离子杂质离子，加入过量氢氧化钠溶液的目的是除去氯化镁，加入过量的碳酸钠溶液的目的除去杂质CaCl₂和加入的过量试剂BaCl₂，过滤，将得到的沉淀全部滤出，得到的滤液是含有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠等的混合物，加入足量的盐酸，可以出去碳酸根离子、氢氧根离子等杂质离子，最后即可获得较为纯净的氯化钠，
（1）粗盐中含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入过量的氯化钡溶液可除去SO₄^2-，加入NaOH溶液除去Mg²⁺，此时溶液中含有杂质为Ca²⁺、Ba²⁺，需要加入过量的Na₂CO₃除去，
故答案为：Na₂CO₃；
（2）步骤⑤是将生成的沉淀通过过滤分离，由于Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-离子分别转化成CaCO₃、Mg （OH）₂、BaSO₄，过量钡离子转化成了BaCO₃，则滤渣中含有的物质有BaSO₄、CaCO₃、Mg （OH）₂、BaCO₃，
故答案为：BaSO₄；CaCO₃；Mg （OH）₂；
（3）盐酸的作用是除掉过量的CO₃^2-、OH^-，发生的化学反应为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O、NaOH+HCl=H₂O+NaCl，
故答案为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O；NaOH+HCl═NaCl+H₂O；
（4）用提纯的NaCl固体配制480mL 1.0mol/L的NaCl溶液，需要选用500mL容量瓶，实际上配制的是500mL 1.0mol/L的溶液，配制步骤为：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等，需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙、500mL容量瓶、托盘天平，还需要的仪器为：500mL容量瓶、托盘天平，
故答案为：500mL容量瓶、托盘天平；
（5）BaCl₂已过量，则再加入氯化钡不会生成沉淀，则实验方法为用试管取少量取少量上层清液于试管中，再滴入1～2滴BaCl₂溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl₂已过量，
故答案为：再滴入1～2滴BaCl₂溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl₂已过量；
（6）由于盐酸能够与碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁发生反应，先用盐酸调pH再过滤，导致少量CaCO₃、BaCO₃、Mg（OH）₂沉淀溶解，使NaCl混有杂质，
故答案为：会将沉淀溶解，重新引入杂质．

点评 本题考查了物质分离与提纯方法的综合应用，题目难度中等，明确实验原理、实验目的为解答关键，注意掌握常见物质分离与提纯方法，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．