Question

【題目】某校探究學習小組同學用含有少量雜質（主要為少量泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等）的粗鹽制取“化學純”級的NaCl，實驗前他們設計了如下方案（框圖）．

（1）請寫出操作第④、⑤步所加試劑名稱及第⑥步操作名稱：

④_________，⑤_________，⑥_________；

（2）寫出第⑤步操作中可能發(fā)生反應的化學方程式：________________________；

（3）如何用最簡單方法檢驗第⑤步實驗是否達到了目的：________________________；

（4）你認為該設計里哪些步驟調換后不影響實驗結果：____________________________；

（5）有同學認為上述實驗設計步驟可以簡化，請你提出簡化的一種設想：_______________________．

Answer 1

【答案】（1）④碳酸鈉溶液，⑤鹽酸，⑥蒸發(fā)（1分）；

（2）Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，NaOH+HCl=NaCl+H2O ；

（3）用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙中部，若變紅，說明溶液呈酸性，無OH﹣、CO32﹣存在；若變藍，說明溶液仍呈堿性，有OH﹣、CO32﹣存在，需繼續(xù)滴加鹽酸至呈酸性；

（4）②和③或③和④；

（5）用Ba（OH）2代替BaCl2和NaOH，使②③步合并為一步．

【解析】

試題分析：（1）操作第④步除鈣離子加Na2CO3溶液轉化為沉淀,Ca2++CO32﹣=CaCO3↓同時碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇,Ba2++CO32﹣=BaCO3↓離子都形成沉淀,再進行過濾,操作第⑤步加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子,最后經蒸發(fā)操作得到較純凈的氯化鈉.故答案為：Na2CO3溶液；鹽酸；蒸發(fā)；

（2）首先要把粗鹽溶于水形成溶液,然后鎂離子用氫氧根離子沉淀,加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀,硫酸根離子用鋇離子沉淀,加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀,至于先除鎂離子,還是先除硫酸根離子都行,鈣離子用碳酸根離子沉淀,除鈣離子加入碳酸鈉轉化為沉淀,CO32﹣Ca2++CO32﹣=CaCO3↓但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后,這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇,CO32﹣Ba2++CO32﹣=BaCO3↓離子都形成沉淀,再進行過濾,題目中產生沉淀A為泥沙和硫酸鋇；沉淀B為氫氧化鎂；沉淀C為CaCO3、BaCO3故答案為：CaCO3、BaCO3

（3）在粗鹽中加入過量的氯化鋇、氫氧化鈉和碳酸鈉之后,溶液中含有過量的氫氧化鈉、碳酸鈉以及要保留的氯化鈉溶液,可以再加入鹽酸將碳酸鈉和氫氧化鈉除掉,直到溶液顯中性為止,反應為:NaCO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O; NaOH+HCl=NaCl+H2O↑+H2O離子方程式為:CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O;H++OH-=H2O故答案為：O32﹣+2H+=CO2↑+H2O;H++OH-=H2O

（4）第⑤步實驗的目的是除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子,所以檢驗第⑤步實驗是否達到了目的,需檢驗OH﹣、CO32﹣存在,方法是:用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙中部,若變紅,說明溶液呈酸性,無OH﹣、CO32﹣存在；若變藍,說明溶液仍呈堿性,有OH﹣、CO32﹣存在,需繼續(xù)滴加鹽酸至呈酸性.故答案為：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙中部,若變紅,說明溶液呈酸性,無OH﹣、CO32﹣存在；若變藍,說明溶液仍呈堿性,有OH﹣、CO32﹣存在,需繼續(xù)滴加鹽酸至呈酸性；

（5）先除鎂離子,還是先除硫酸根離子都行,鈣離子用碳酸根離子沉淀,除鈣離子加入碳酸鈉轉化為沉淀,CO32﹣Ca2++CO32﹣=CaCO3↓但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后,這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇.故答案為：②和③或③和④；

（6）根據鎂離子用氫氧根離子沉淀,硫酸根離子用鋇離子沉淀,加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀,硫酸根離子用BaCl2沉淀,所以,用Ba（OH）2代替BaCl2和NaOH使②③合并為一步.故答案為：用Ba（OH）2代替BaCl2和NaOH使②③步合并為一步.