Question

某工業廢液中含有大量的K⁺、Cl^-、Br^-，還有少量的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．若取這種廢液來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴（Br₂）可設計如下流程：

可供試劑a、b的選擇試劑：飽和Na₂CO₃溶液、飽和K₂CO₃溶液、KOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、H₂O₂、KMnO₄（H⁺）溶液、稀HNO₃．
（1）試劑a應該選用

 

；
（2）操作①、②、③、④、⑤的名稱是

 

（選填字母編號）．
a．萃取、過濾、分液、過濾、蒸發結晶
b．萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發結晶
c．分液、萃取、過濾、過濾、蒸發結晶
d．萃取、分液、分液、過濾、蒸發結晶
（3）除去無色液體I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子，選出b所代表的試劑，按滴加順序依次是

 

（填寫化學式）．
（4）調節pH的作用是

 

，操作方法是

 

．
（5）操作⑤中用到的瓷質儀器名稱是

 

．
（6）如果用電解氯化鉀溶液來制取氫氣和氯氣，再使氫氣與氯氣反應生成氯化氫，將生成的氯化氫用水吸收制得鹽酸．為了制得100噸35%的鹽酸，理論上需氯化鉀

 

噸．

Answer 1

考點：物質的分離、提純和除雜

專題：實驗題,離子反應專題

分析：（1）試劑a能將Br^-氧化為Br₂，試劑a應具有氧化性；
（2）無色液體Ⅰ中含有K⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，無色液體Ⅲ中只含有K⁺、Cl^-，則試劑b的作用是除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-；
（3）除去Ca²⁺，選用飽和K₂CO₃溶液；除去Mg²⁺，選用KOH溶液；除去SO₄^2-，選用BaCl₂溶液；
（4）無色液體Ⅱ中還含有雜質離子CO₃^2-和OH^-；用pH試紙測定至pH=7；
（5）操作⑤是蒸發結晶；
（6）根據氯元素守恒解題．

解答： 解：（1）由加入的CCl₄及得到的深紅棕色液體知，試劑a能將Br^-氧化為Br₂，試劑a應具有氧化性，所以應選用H₂O₂溶液，故答案為：H₂O₂溶液；
（2）由流程圖知，無色液體Ⅰ中含有K⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，無色液體Ⅲ中只含有K⁺、Cl^-，則試劑b的作用是除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．操作①是萃取，操作②是將互不相溶的兩種液體分開-分液，操作③是將沸點不同的、互溶的兩液體分開-蒸餾，操作④是將溶液與沉淀分開-過濾，操作⑤是將KCl從其水溶液中提取出來-結晶，故答案為：b；
（3）由于除雜時除雜試劑需過量，且不能引入新雜質，所以除去Ca²⁺，選用飽和K₂CO₃溶液；除去Mg²⁺，選用KOH溶液；除去SO₄^2-，選用BaCl₂溶液．而且只要滿足BaCl₂溶液在飽和K₂CO₃溶液之前加入即可，
故答案為：BaCl₂溶液、飽和K₂CO₃溶液、KOH溶液（或KOH溶液、BaCl₂溶液、飽和K₂CO₃溶液或BaCl₂溶液、KOH溶液、飽和K₂CO₃溶液）；
（4）由以上知，無色液體Ⅱ中還含有雜質離子CO₃^2-和OH^-，需用鹽酸來除去過量的OH^-及CO₃^2-，調節pH=7的操作方法是滴加鹽酸，無氣體產生時，用pH試紙測定至pH=7，
故答案為：除去過量的OH^-及CO₃^2-；滴加稀鹽酸，無氣體產生時，用pH試紙測定至pH=7；
（5）由于操作⑤是蒸發結晶，所以該操作用到的瓷質儀器是蒸發皿，故答案為：蒸發皿；
（6）氯化氫的物質的量與氯化鉀的物質的量相等，100×35%×

74.5

36.5

=71.43噸，故答案為：71.43．

點評：本題考查物質的分離、提純，側重于學生的分析能力、實驗能力和評價能力的考查，難度不大，注意把握物質的性質的異同，注意除雜時不能引入新的雜質．