Question

5．為除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-以及泥沙等雜質，某同學設計了一種制備精鹽的實驗方案，步驟如下（用于沉淀的試劑稍過量）：
稱取粗鹽$→_{①}^{溶解}$$→_{②}^{BaCl_{2}}$$→_{③}^{NaOH}$$→_{④}^{Na_{2}co_{3}}$$→_{⑤}^{過濾}$濾液$→_{⑥}^{適量鹽酸}$$→_{⑦}^{蒸發、結晶干燥}$精鹽
（1）步驟②中的BaCl₂溶液能否替換成以下溶液：B
A．Ba（NO₃）₂溶液   B．Ba（OH）₂溶液   C．A和B均可以  D．A和B均不可以
（2）第④步用到的試劑作用是除去粗鹽溶液中的Ca²⁺及第②步中過量的Ba²⁺；
（3）利用題干所給試劑，②③④所加試劑的順序還可以為BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH或NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃（填化學式）；
（4）判斷BaCl₂已過量的方法是取少量②步后的上層清液于試管中，繼續滴加BaCl₂溶液，若溶液不變渾，則表明BaCl₂已過量；
（5）若先用鹽酸調溶液至酸性，再過濾，將對實驗結果產生影響，其可能的原因是（用相應的化學方程式表示）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑、BaCO₃+2HCl═BaCl₂+H₂O+CO₂↑、Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O．（任意寫一個即可）

Answer 1

分析 （1）加入氯化鋇的目的是除去硫酸根離子，不能引進新的難除去的雜質，據此進行分析；
（2）加入碳酸鈉溶液可以除去粗鹽中的鈣離子及過量的鋇離子；
（3）加入碳酸鈉溶液用于除去鈣離子及過量的鈣離子，即：加入的碳酸鈉必須方案在氯化鋇溶液之后；
（4）若氯化鋇溶液過量，則向②的溶液中再加入氯化鋇不會生成沉淀；
（5）碳酸鈣、碳酸鋇和氫氧化鎂都能夠與酸性溶液中的氫離子反應，導致沉淀溶解．

解答 解：（1）步驟②中的BaCl₂溶液是用于除去雜質硫酸根離子，若使用硝酸鋇溶液，引進了難以除去的硝酸根離子，若用氫氧化鋇溶液，過量的鋇離子、氫氧根離子分步可用碳酸鈉、鹽酸中和，所以可用Ba（OH）₂溶液代替BaCl₂溶液，
故答案為：B；
（2）第④步加入碳酸鈉溶液的目的是除去粗鹽溶液中的Ca²⁺及第②步中過量的Ba²⁺，
故答案為：除去粗鹽溶液中的Ca²⁺及第②步中過量的Ba²⁺；
（3）②③④所加試劑中，只要碳酸鈉放在氯化鋇溶液之后即可，故加入順序還可以為：BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH 或NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃，
故答案為：BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH 或NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃；
（4）若BaCl₂已過量的，則向②步后的上層清液繼續滴加BaCl₂溶液，溶液不變渾，所以判斷氯化鋇已經過量的方法為：取少量②步后的上層清液于試管中，繼續滴加BaCl₂溶液，若溶液不變渾，則表明BaCl₂已過量，
故答案為：取少量②步后的上層清液于試管中，繼續滴加BaCl₂溶液，若溶液不變渾，則表明BaCl₂已過量；
（5）若先用鹽酸調溶液至酸性，再過濾，則會發生反應：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑、BaCO₃+2HCl═BaCl₂+H₂O+CO₂↑、Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O，導致沉淀溶解，
故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑、BaCO₃+2HCl═BaCl₂+H₂O+CO₂↑、Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O．

點評 本題主要考查了粗鹽的提純、除雜的方法和原則，題目難度中等，除去多種雜質時，要考慮加入試劑的順序，為了保證將雜質除盡，所加試劑必須過量，因此為了不引進新的雜質，后面加入的試劑要能夠除去前面所進入的過量試劑．