Question

5．為了除去用粗鹽配制成的NaCl溶液中所含有的少量MgCl₂、CaCl₂和Na₂SO₄雜質，某同學從碳酸鈉溶液、稀鹽酸、氯化鋇溶液、碳酸鉀溶液和氫氧化鈉溶液中選擇了A、B、C、D種試劑，按以下步驟進行了實驗，請回答下列問題：
步驟一：向溶液中加入過量A后過濾得到濾液1；步驟二：向濾液l中加過量B后過濾得到濾液2；
步驟三：向濾液2中加過量C后過濾得到濾液3，步驟四：向濾液3中加入適量D即可得到較為純凈的氯化鈉溶液
①A、B、C、D四種試劑中溶質的化學式為ABaCl₂、BNa₂CO₃、CNaOH、DHCl；
②步驟一中，所加A要過量的原因是除去硫酸鈉，有關化學方程式為Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl；
③步驟三中，所加B過量的原因是除去氯化鈣和反應剩余的氯化鋇，有關化學方程式為CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，BaCl₂+Na₂CO₃══BaCO₃↓+2NaCl；
④步驟四中，如何判斷所加的試劑D為“適量”？
⑤反思：步驟一、二、三的順序能交換嗎？如果能，可以有幾種不同的方法：

Answer 1

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 解：（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氯化鋇、碳酸鈉、氫氧化鈉以及鹽酸，所以A是BaCl₂，B是Na₂CO₃，C是NaOH，D是HCl；（2）為了充分除去SO₄^2-，需要加入過量的氯化鋇，氯化鋇能與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，化學方程式為：Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl；（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，碳酸鈉能與氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，化學方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，BaCl₂+Na₂CO₃══BaCO₃↓+2NaCl；（4）步驟四中，判斷所加的試劑D為“適量”的方法是不再有氣泡產生；（5）步驟一、二、三的順序能交換，只需要將碳酸鈉放在氯化鋇之后，所以可以是1、2、3，1、3、2，3、1、2三種．給答案為：（1）BaCl₂，Na₂CO₃，NaOH，HCl；（2）除去硫酸鈉，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl；（3）除去氯化鈣和反應剩余的氯化鋇，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，BaCl₂+Na₂CO₃══BaCO₃↓+2NaCl；（4）不再有氣泡產生；（5）1、2、3，1、3、2，3、1、2三種．

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．