Question

某研究性學習小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液（富含Ca²⁺、Mg²⁺、Br^－、SO₄^2－、Cl^－等），來制取較純凈的無水CaCl2及液溴，他們設計了如下流程：

回答以下問題：

（1）操作Ⅰ中加入的試劑1是            ；在從橙色液體中分離出溴時，可能會導致收集到的產品中混有低沸點雜質的裝置（見圖A、B、C、D）是           。

（2）加入溶液W的目的是              。

（3）操作Ⅲ所用的儀器除三腳架、酒精燈，還需要                            。

（4）某同學用如上圖E所示的實驗裝置制取操作1前的氧化劑，寫出該反應的離子方程式             ，試簡述該裝置氣密性的檢驗方法                       。

 

Answer 1

【答案】

（1）四氯化碳（或CCl₄）；CD（2）除去溶液中SO₄^2－；  （3）蒸發皿、玻璃棒

（4）MnO₂+4H^＋+2Cl^－Mn^２＋+2H₂O+Cl₂↑；

法一：打開彈簧夾，關閉分液漏斗活塞，將導管外接導氣管，并將導氣管末端插入水槽中，用手握住圓底燒瓶（或用酒精燈對其進行微熱），在導氣管末端有氣泡產生，在松開手（或撤離酒精燈）以后，導氣管末端有一段水柱上升且一段時間內不下降，則證明該裝置的氣密性良好。

法二：關閉彈簧夾，打開分液漏斗的活塞，向燒瓶中不斷加水，若一段時間后水不再流下，說明裝置氣密性良好。

【解析】

試題分析：（1）鹽鹵中首先加入氯水將溴化物氧化為溴單質，再加入四氯化碳作萃取劑將溴單質從水中萃取出來，再根據液態溴單質沸點與四氯化碳不同，采用蒸餾法進行分離。蒸餾時溫度計的水銀球應該在支管口附近，若在液面下或位置太低就會收集到低沸點的餾分。

（2）為防止產生硫酸鈣沉淀，應先加入氯化鋇溶液使硫酸根離子發生反應產生硫酸鋇沉淀，來除去硫酸根離子。貝殼的主要成分是碳酸鈣，煅燒分解得到氧化鈣，將其加入其上層清液中發生反應產生氫氧化鈣，鎂離子轉化成氫氧化鎂沉淀，過濾除去，用氯化鈣溶液加熱蒸發得到氯化鈣晶體，在把晶體在氯化氫的氛圍中加熱蒸干屆可制取得到無水氯化鈣。操作Ⅲ蒸發所用的儀器除三腳架、酒精燈，還需要蒸發皿、玻璃棒。

（4）氯氣在實驗室中式用二氧化錳與濃鹽酸加熱制取的，反應的離子方程式是：MnO₂+4H^＋+2Cl^－Mn^２＋+2H₂O+Cl₂↑。檢驗裝置氣密性的方法可以是關閉彈簧夾，打開分液漏斗的活塞，向燒瓶中不斷加水，若一段時間后水不再流下，說明裝置氣密性良好。也可采用其他方法。

考點：考查混合物的分離、裝置氣密性檢查、氯氣的制法、雜質的除去等的知識。