Question

地球被稱為“水球”，表面大部分被海洋覆蓋，海水中蘊(yùn)含的元素多達(dá)80多種．通過(guò)海水曬制可得粗鹽，粗鹽除NaCl外，還含有MgCl₂、CaCl₂、MgSO₄以及泥沙等雜質(zhì)．以下是一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案，步驟如下（所加試劑均稍過(guò)量）：

回答下列問(wèn)題：
（1）操作①不能改用硝酸鋇溶液，原因是______．
（2）進(jìn)行操作①后，判斷BaCl₂過(guò)量的方法是______．
（3）加入Na₂CO₃的目的是______．其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
（4）濾液的主要成分有______．此實(shí)驗(yàn)方案尚需完善，應(yīng)在濾液中加入過(guò)量的______，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．

Answer 1

解：（1）在除去雜質(zhì)的同時(shí)不要引入新的雜質(zhì)，加入硝酸鋇會(huì)生成新的雜質(zhì)硝酸鈉，故答案為：這樣會(huì)在溶液中引入硝酸根離子．
（2）檢驗(yàn)鋇離子一般用硫酸根離子檢驗(yàn)，但是也不能引入新的雜質(zhì)，故答案為：取少量操作①后的上層清液，并滴加少量硫酸鈉溶液，有白色沉淀生成，則BaCl₂過(guò)量．
（3）在過(guò)濾之前需要先將未除去的氯化鈣和反應(yīng)剩余的氯化鋇除去，但是不能引入新的雜質(zhì)，故答案為：除去CaCl₂及過(guò)量的BaCl₂．
根據(jù)反應(yīng)物是氯化鋇、氯化鈣、和碳酸鈉，生成物是：碳酸鈣、碳酸鋇沉淀，和氯化鈉，故答案為：BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓，CaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+CaCO₃↓．
（4）在除去鎂離子時(shí)用的是過(guò)量的是氫氧化鈉，除去鋇離子、鈣離子用的是過(guò)量的碳酸鈉，故答案為：Na₂CO₃、NaCl、NaOH．
在結(jié)晶前，需要先將溶液中的氫氧根離子、碳酸根離子除去，但是又不能引入新的雜質(zhì)，答案為：稀鹽酸，
其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；NaOH+HCl═NaCl+H₂O；
分析：（1）在除雜質(zhì)的同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，
（2）利用硫酸根離子檢驗(yàn)鋇離子的存在，
（3）在②步后，溶液中存在的物質(zhì)有：未反應(yīng)的氯化鋇、氯化鈣，需要將鋇離子和鈣離子除去，
（4）過(guò)濾前的溶液中加入的碳酸鈉和氫氧化鈉都是過(guò)量的，反應(yīng)后兩者都有剩余，需要加入一種試劑將溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子除去，然后根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫方程式，
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了在粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)中的除雜原則：在除去雜質(zhì)的同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)．