Question

【題目】制燒堿所用的鹽水需進行兩次的精制。

（1）第一次精制主要是用沉淀法除去粗鹽水中Ca2+、Mg2+、SO42-等離子，過程如下：

I.向粗鹽水中加入過量X，過濾。

II.向所得濾液中加入過量Y，過濾。

III.濾液用鹽酸調節pH，獲得一次精制鹽水。

請回答下列問題：

①X是__________。

②Y是___________，加入Y的主要目的_______________。

③經檢測，II中過濾所得的沉淀中還含有Mg2(OH)2CO3,生成該沉淀的離子方程式是________。

（2）第二次精制要除去一次精制鹽水中微量的IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+，流程示意圖如下：

①IV中除去的離子是____________（填化學式），判斷的理由是_______。

②V中得到的溶液顏色呈棕黃色，由此說明Na2S2O3將IO3-還原為______（填化學式），同時Na2S2O3被氧化為SO42-。此反應中體現了Na2S2O3的_________性。假設Na2S2O3已完全反應，則證明鹽水b中含有SO42-的方法是__________，觀察到的現象是____________。

③有同學提出，該流程中的過程IV可直接加入NaOH溶液除去NH4+和Mg2+，你認為是否可行？_______(填“是”或“否”，提示NH3極易溶于水），理由是_______（答一點）。

Answer 1

【答案】BaCl2溶液 Na2CO3溶液 除去溶液中的Ca2+、Ba2+ 2Mg2++2 OH-+ CO32-= Mg2(OH)2CO3↓ NH4+ 過程IV中生成了氮氣，只有NH4+中含有N元素 I2 還原 取少量鹽水b，向其中加入氯化鋇溶液 產生白色沉淀 否 氫氧化鈉與NH4+反應生成的NH3極易溶于水，不易除去

【解析】

(1)除去粗鹽水中的Ca2+、Mg2+及SO42-，加入NaOH溶液是除去鎂離子，加BaCl2溶液是除去硫酸根離子，加Na2CO3溶液是除去鈣離子和過量的鋇離子，因此，Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液之后加入，為了不使產生的沉淀溶解，一定要在過濾后再加鹽酸，結合③中的提示分析解答；

(2)①根據流程圖，IV中加入次氯酸鈉反應后生成了氮氣，據此分析判斷；②V中得到的溶液顏色呈棕黃色，生成了碘單質，結合氧化還原反應的規律和SO42-的檢驗方法分析解答；③根據氨氣極易溶于水分析判斷。

(1)除去粗鹽水中的Ca2+、Mg2+及SO42-，加入NaOH溶液是除去鎂離子，加BaCl2溶液是除去硫酸根離子，加Na2CO3溶液是除去鈣離子和過量的鋇離子，因此，Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液之后加入，為了不使產生的沉淀溶解，一定要在過濾后再加鹽酸。

①結合③中II中過濾所得的沉淀中還含有Mg2(OH)2CO3，因此X不是氫氧化鈉，也不是Na2CO3，則X為BaCl2溶液，故答案為：BaCl2溶液；

②I中除去了SO42-，濾液中還含有，Ca2+、Mg2+和過量的Ba2+，可以加入Na2CO3溶液除去Ca2+和過量的Ba2+，故答案為：Na2CO3溶液；除去溶液中的Ca2+、Ba2+；

③II中過濾所得的沉淀中還含有Mg2(OH)2CO3，生成該沉淀的離子方程式為2Mg2++2 OH-+ CO32-= Mg2(OH)2CO3↓，故答案為：2Mg2++2 OH-+ CO32-= Mg2(OH)2CO3↓；

(2)①根據流程圖，IV中加入次氯酸鈉反應后生成了氮氣，說明除去的離子是NH4+，因為只有NH4+中含有N元素，故答案為：NH4+；過程IV中生成了氮氣，只有NH4+中含有N元素；

②V中得到的溶液顏色呈棕黃色，生成了碘單質，說明Na2S2O3將IO3-還原為I2，同時Na2S2O3被氧化為SO42-。此反應中Na2S2O3中S元素由+2價升高到+6價，體現了Na2S2O3的還原性。假設Na2S2O3已完全反應，只需要加入氯化鋇溶液，若生成白色沉淀，即可證明鹽水b中含有SO42-，故答案為：I2；還原；取少量鹽水b，向其中加入氯化鋇溶液；產生白色沉淀；

③若直接加入NaOH溶液除去NH4+和Mg2+，氫氧化鈉與銨根反應生成的氨氣，極易溶于水，不能完全除去，故答案為：否；氫氧化鈉與NH4+反應生成的NH3極易溶于水，不易除去。