Question

18．Ⅰ．從海水得到的粗食鹽水中常含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，需要分離提純．現有含少量CaCl₂、MgSO₄的粗食鹽水，在除去懸浮物和泥沙之后，要用4種試劑①鹽酸、②Na₂CO₃、③NaOH、④BaCl₂來除去食鹽水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．提純的操作步驟和加入試劑的情況如圖：

圖中a、b、c、d分別表示上述4種試劑中的一種，試回答：
（1）沉淀A的名稱是BaSO₄；
（2）試劑d是鹽酸；判斷試劑d已經足量的方法是溶液中不會再產生氣體；
（3）加入b、c后溶液中發生的化學反應的離子方程式為Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
（4）現有下列儀器，過濾出沉淀A、B、C、D時必須用到④（填序號），儀器③的名稱是圓底燒瓶．

Ⅱ．海水蒸餾是由海水獲得淡水的常用方法之一，在實驗室里組成一套蒸餾裝置肯定需要上述儀器中的一部分，則正確的是②③⑤⑥（填序號）．
Ⅲ．海帶等藻類物質經過處理后，可以得到碘水，欲從碘水中提取碘，需要上述儀器中的①（填序號），該儀器名稱為分液漏斗，向該碘水中加入四氯化碳以提取碘單質的實驗操作為萃取．

Answer 1

分析 Ⅰ、硫酸根離子會與鋇離子生成沉淀，根據鎂離子會與氫氧根離子和碳酸根離子生成沉淀，鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，加入稍過量的a生成一種沉淀，a為氯化鋇，得到的沉淀A為硫酸鋇；濾液中加稍過量的氫氧化鈉，把鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，加入稍過量碳酸鈉，鈣離子、及過量的鋇離子生成碳酸鈣、碳酸鋇沉淀，故沉淀B、C、D分別為氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鋇沉淀；加入適量鹽酸可以除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉．
（1）根據加入的試劑確定生成沉淀A，4種試劑①鹽酸；②Na₂CO₃；③NaOH；④BaCl₂來除去食鹽水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑的順序是④③②①，；
（2）根據鹽酸可以和碳酸根離子之間的反應生成來回答；
（3）根據加入試劑和發生反應生成氣體分析回答；
（4）根據過濾實驗用到的儀器以及常見儀器的蒸餾裝置需要的儀器有：酒精燈、蒸餾燒瓶、單孔塞、冷凝管、牛角管、錐形瓶名稱來回答；
Ⅱ、根據蒸餾裝置需要的儀器來回答，；
Ⅲ、萃取分液操作使用的儀器是分液漏斗．

解答 解：Ⅰ、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；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．離子都沉淀了，再進行過濾，最后再加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，
（1）4種試劑①鹽酸；②Na₂CO₃；③NaOH；④BaCl₂來除去食鹽水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑的順序是④③②①，氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，反應的化學方程式為：MgSO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+MgCl₂，沉淀A為：BaSO₄，故答案為：BaSO₄；
（2）試劑d是鹽酸，鹽酸可以和碳酸根離子之間反應生成水以及二氧化碳，當不再產生二氧化碳時，證明鹽酸已經過量，
故答案為：鹽酸；溶液中不會再產生氣體；
（3）濾液中加稍過量的氫氧化鈉，把鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，加入稍過量碳酸鈉，鈣離子、及過量的鋇離子生成碳酸鈣、碳酸鋇沉淀，故沉淀B、C、D分別為碳酸鈣、碳酸鋇、氫氧化鎂沉淀，反應的離子方程式為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，
故答案為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
（4）過濾實驗用到的儀器：漏斗、玻璃棒、燒杯等，根據實驗裝置，過濾出沉淀A、B、C、D時必須用到漏斗，裝置③為圓底燒瓶，
故答案為：④；圓底燒瓶；
Ⅱ、蒸餾裝置需要的儀器有：酒精燈、蒸餾燒瓶、單孔塞、冷凝管、牛角管、錐形瓶，故答案為：②③⑤⑥；
Ⅲ、從碘水中提取碘，可以采取萃取分液操作，使用的萃取劑是四氯化碳，使用的儀器是分液漏斗，故答案為：①；分液漏斗；萃取．

點評 本題是一道物質的分離和提純方法的綜合考查題，要求學生注意知識的歸納和整理是解題的關鍵，難度中等．多種離子進行除雜時注意滴加試劑的順序．