Question

為了除去粗鹽配制成的NaCl溶液中所含有的少量MgCl₂，CaCl₂和MgSO₄雜質，某同學從碳酸鈉溶液、稀鹽酸、硝酸鋇溶液、碳酸鉀溶液和氫氧化鋇溶液中選擇了A、B、C三種試劑，按以下步驟進行了實驗：
實驗Ⅰ：向溶液中加入過量A后過濾得到濾液1；
實驗Ⅱ：向濾液1中加過量B后過濾得到濾液2；
實驗Ⅲ：向濾液2中加適量C，得到較純凈的NaCl溶液．
請回答下列問題：
①A、B、C三種試劑中溶質的化學式分別為________
②實驗I中，所加A要過量的原因________
③實驗II中，所加B要過量的原因________
④實驗Ⅲ中，試劑加到________時為適量，此時得到較為純凈的NaCl溶液．

Answer 1

Ba（OH）₂Na₂CO₃HCl    完全除掉Mg²⁺、S    完全除掉Ca²⁺、Ba²⁺    溶液中不再產生氣泡
分析：根據NaCl溶液中所含有的少量MgCl₂、CaCl₂和MgSO₄雜質，選擇除雜試劑，選擇的除雜試劑與雜質反應時要求不能生成新的雜質，選擇的除雜試劑需要含有能與鎂離子、鈣離子、以及硫酸根離子結合產生沉淀，且后加的試劑能將上一步過量的試劑反應掉．
解答：（1）要除去MgCl₂、CaCl₂和MgSO₄雜質，就是除去Mg²⁺、Ca²⁺和SO₄^2-，可以分別選用OH^-、CO₃^2-和Ba²⁺除去，選擇的除雜試劑與雜質反應時要求不能生成新的雜質，后加的試劑能將上一步過量的試劑反應掉，可以選用的物質分別是氫氧化鋇、碳酸鈉、以及鹽酸，所以本題答案為：Ba（OH）₂，Na₂CO₃，HCl；
（2）為了充分除去Mg²⁺和SO₄^2-，需要加入過量的氫氧化鋇，氫氧化鋇能與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鋇，硫酸鎂能與氫氧化鋇反應生活硫酸鋇沉淀和氫氧化鎂沉淀，所以本題答案為：為了除盡MgCl₂、MgSO₄；
（3）為了除去Ca²⁺和上一步過量的鋇離子，需要加入過量的碳酸鈉，碳酸鈉能與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，能與氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，所以本題答案為：為了除盡Ba（OH）₂、CaCl₂、BaCl₂；
（4）經過實驗Ⅰ和實驗Ⅱ，食鹽中還含有的雜質是氫氧化鈉和碳酸鈉，此時可以加入鹽酸將多余的氫氧化鈉和碳酸鈉除掉，碳酸鈉能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，當完全反應時無氣泡產生，所以本題答案為：剛好無氣體放出．
故答案為：（1）Ba（OH）₂、Na₂CO₃、HCl
（2）為了除盡MgCl₂、MgSO₄ （或答：為了除盡 Mg²⁺、SO₄²-）
（3）為了除盡Ba（OH）₂、CaCl₂、BaCl₂（或答：為了除盡Ba²⁺、Ca²⁺）
（4）剛好無氣體放出時（或答：用酚酞檢驗，紅色剛剛褪去時）
點評：本題考查了物質的除雜，完成此題，要求選擇的除雜試劑與雜質反應時要求不能生成新的雜質，且后加的試劑能將上一步過量的試劑反應掉．