Question

“鹽泥”是粗鹽提純及電解食鹽水過程中形成的工業(yè)“廢料”．某工廠的鹽泥含有NaCl（15～20%）、Mg（OH）₂（15～20%）、CaCO₃（5～10%）、BaSO₄（30～40%）和不溶于酸的物質(zhì)（10～15%），為了生產(chǎn)七水硫酸鎂，設(shè)計(jì)了如圖1工藝流程：

（1）電解食鹽水前，為除去食鹽水中的Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)離子，下列試劑加入的先后順序合理的是

 

（填序號(hào)）．
A．碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇      B．碳酸鈉、氯化鋇、氫氧化鈉
C．氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇      D．氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉
（2）設(shè)食鹽水中Mg²⁺的濃度為0.06mol?L^-1，則加入氫氧化鈉溶液后使溶液的pH≥

 

才會(huì)產(chǎn)生Mg（OH）₂沉淀．（Ksp[Mg（OH）₂]=6.0×10^-12）
（3）反應(yīng)器中發(fā)生兩個(gè)轉(zhuǎn)化，寫出其中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（4）三種化合物的溶解度（S）隨溫度變化曲線見圖2，在過濾器中需要趁熱過濾，其主要原因是

 

；
濾渣的主要成分有不溶于酸的物質(zhì)、

 

和

 

．
（5）在蒸發(fā)濃縮器中通入高溫水蒸汽并控制溫度在100～110℃，蒸發(fā)結(jié)晶，此時(shí)析出的晶體主要是

 

．
（6）洗滌槽中洗滌晶體的目的是除去晶體表面的雜質(zhì)，檢驗(yàn)晶體表面的Cl^-已洗滌干凈的方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：粗鹽提純

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）根據(jù)除去鈣離子用碳酸根離子進(jìn)行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進(jìn)行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氫氧化鎂的溶度積表達(dá)式計(jì)算出氫氧根離子濃度，再計(jì)算出溶液的pH；
（3）鹽泥中的碳酸鈣、氫氧化鎂分別與稀硫酸反應(yīng)；
（4）根據(jù)圖2中溫度對(duì)CaSO₄?2H₂O晶體的影響分析原因；濾渣中含有硫酸鋇和硫酸鈣等物質(zhì)；
（5）根據(jù)溫度對(duì)氯化鈉、硫酸鎂、硫酸鈣晶體的影響判斷析出的主要成分；
（6）檢驗(yàn)氯離子通常使用硝酸銀溶液，不過檢驗(yàn)氯離子前需要除去干擾離子硫酸根離子．

解答： 解：（1）加入的鋇離子可以由碳酸鈉除去，故最后加碳酸鈉，鋇試劑與氫氧化鈉先后都可，故加入試劑的順序?yàn)橄燃覰aOH，后加鋇試劑，再加Na₂CO₃或先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na₂CO₃，所以D正確，
故答案為：D；
（2）根據(jù)氫氧化鎂的溶度積表達(dá)式可知，c（OH^-）²=

6.0×10-12

0.06

=1×10^-10，則：c（OH^-）=

1×10-10

=1×10^-5mol/L，溶液中氫離子濃度為：1×10^-9mol/L，溶液的pH=9．所以溶液的pH≥9時(shí)才出現(xiàn)氫氧化鎂沉淀，
故答案為：9；
（3）鹽泥中的碳酸鈣、氫氧化鎂分別與硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑、Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O，
故答案為：CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑或Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O；
（4）在蒸發(fā)濃縮的過程中，溫度大于40℃時(shí)隨溫度升高CaSO₄?2H₂O晶體溶解度降低，故會(huì)析出CaSO₄?2H₂O晶體，且應(yīng)該趁熱過濾，防止溫度降低CaSO₄?2H₂O的溶解度變大，又重新溶解，不利于鈣鹽和鎂鹽的分離；同時(shí)溫度降低硫酸鎂晶體會(huì)析出，造成產(chǎn)量損失；濾渣的主要成分有不溶于酸的物質(zhì)、鹽泥中含有的硫酸鋇，蒸發(fā)酒精出來的硫酸鈣，
故答案為：溫度較高時(shí)鈣鹽與鎂鹽分離更徹底（或高溫下CaSO₄?2H₂O溶解度小）；硫酸鋇（BaSO₄）； 硫酸鈣（CaSO₄或CaSO₄?2H₂O）；
（5）根據(jù)圖象可知，在蒸發(fā)濃縮器中通入高溫水蒸汽并控制溫度在100～110℃蒸發(fā)結(jié)晶，CaSO₄?2H₂O的溶度積非常小，此時(shí)析出的晶體主要是：氯化鈉，
故答案為：氯化鈉（NaCl）；
（6）濾液中的硫酸根離子會(huì)影響氯離子的干擾，應(yīng)該先除去硫酸根離子，再檢驗(yàn)氯離子，方法為：取最后洗滌液少許于試管中，滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再產(chǎn)生沉淀，靜置（1分），向上層清液滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，無沉淀產(chǎn)生．
故答案為：取最后洗滌液少許于試管中，滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，向上層清液滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，無沉淀產(chǎn)生．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了鹽的性質(zhì)、除雜的方法和原則，除去多種雜質(zhì)時(shí)，要考慮加入試劑的順序，為了保證將雜質(zhì)除盡，所加試劑必須過量，因此為了不引進(jìn)新的雜質(zhì)，后面加入的試劑要能夠除去前面所進(jìn)入的過量試劑．