Question

如图1所示是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：
（1）从氯化钾溶液中得到氯化钾固体选择装置

 

（填代表装置图的字母，下同）；除去自来水中的Cl^-等杂质选择装置

 

．
（2）从碘水中分离出I₂，选择装置

 

，该分离方法的名称为

 

．
（3）装置A中①的名称是

 

，进水的方向是

 

．
（4）海水中蕴藏着丰富的资源，在实验室中取少量海水，进行如图2流程的实验：

问题1：粗盐中含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质，需要提纯后才能综合利用．粗盐提纯的步骤有：①加入过量的Na₂CO₃溶液；②加入过量的BaCl₂溶液；③加入过量的NaOH溶液；④加入盐酸调节溶液至中性；⑤溶解；⑥过滤；⑦蒸发．正确的操作顺序是

 

（填写序号字母）．
a．⑤②③①④⑥⑦b．⑤①②③⑥④⑦c．⑤②①③④⑥⑦d． ⑤③②①⑥④⑦
问题2：按所选顺序操作时，步骤④的化学方程式是

 

．
问题3：由海水到氯化钠晶体的实验过程中要用到的主要装置是

 

（从给定的四种装置中选择）．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,物质分离、提纯的实验方案设计

专题：实验设计题

分析：（1）从溶液中得到固体采用蒸发结晶的方法；除去自来水中的Cl^-等杂质采用蒸馏的方法；
（2）从碘水中分离出I₂，碘易溶于有机溶剂而难溶于水，所以可以采用萃取方法；
（3）装置A中①的名称是冷凝管，进水的方向是“下进上出”；
（4）问题1．粗盐中含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质，提纯过程中，先加水溶解，然后把杂质转化为沉淀或气体除去，除Ca²⁺用CO₃^2-，除Mg²⁺、Fe³⁺用OH^-，除SO₄^2-用Ba²⁺．要注意除杂质的顺序，后加的试剂最好能把前面先加的过量试剂除掉；
问题2：原来溶液中存在NaOH、Na₂CO₃，加入HCl后，HCl和NaOH、Na₂CO₃发生反应生成NaCl；
问题3：由海水到氯化钠晶体的实验过程中先沉淀杂质离子，然后过滤最后蒸发浓缩．

解答： 解：（1）从溶液中得到固体采用蒸发结晶的方法，所以从KCl溶液中得到KCl固体采用蒸发结晶的方法；氯离子易溶于水，但难挥发，水易被蒸发，所以除去自来水中的Cl^-等杂质采用蒸馏的方法，
故答案为：D；A；
（2）从碘水中分离出I₂，碘易溶于有机溶剂而难溶于水，所以可以采用萃取方法将碘从碘水中提取，然后采用分液方法分离，故答案为：B；萃取、分液；
（3）装置A中①的名称是冷凝管，进水的方向是“下进上出”，否则水蒸气急剧冷却易产生爆炸，故答案为：冷凝管；下口进水；
（4）问题1．去粗盐中的可溶性杂质：Mg²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-时，先加水溶解，所以加入过量NaOH（去除镁离子和铁离子）：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓；
加入过量BaCl₂（去除硫酸根离子）：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；加入过量Na₂CO₃（去除钙离子的多余的钡离子）：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃，碳酸钠必须加在氯化钡之后，氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序，然后过滤，最后调节溶液的pH等于7后蒸发即可，
所以其顺序是⑤③②①⑥④⑦，故选d；
问题2：原来溶液中存在NaOH、Na₂CO₃，加入HCl后，HCl和NaOH、Na₂CO₃发生反应生成NaCl，发生的反应为HCl+NaOH=NaCl+H₂O、2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑，故答案为：HCl+NaOH=NaCl+H₂O，2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
问题3：由海水到氯化钠晶体的实验过程中先沉淀杂质离子，然后过滤最后蒸发浓缩，所以需要过滤和蒸发装置，故选CD．

点评：本题考查物质的分离和提纯，明确物质的性质是解本题关键，知道常见物质的分离方法，根据物质性质选取合适的分离方法，难点是除杂剂滴加先后顺序，题目难度中等．