Question

（12分）某校探究學習小組同學用含有少量雜質(主要為少量泥沙、CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等)的粗鹽制取“化學純”級的NaCl，實驗前他們設計了如下方案(框圖)。

(1)請寫出操作第④、⑤步所加試劑名稱及第⑥步操作名稱：④       ，⑤         ，⑥      ；
(2) 沉淀混合物C的化學成分有(用文字和化學式表示)：                              ；
(3)寫出第⑤步操作中可能發生反應的離子方程式：
                                                                            ；
(4)如何用最簡單方法檢驗第⑤步實驗是否達到了目的：                               
                                                                              ；
(5)你認為該設計里哪些步驟調換后不影響實驗結果：                                 ；
(6)有同學認為上述實驗設計步驟可以簡化，請你提出簡化的一種設想：                
                                                                。

Answer 1

（12分）⑴④碳酸鈉溶液  ⑤鹽酸  ⑥蒸發（蒸發結晶也可）（各1分）
⑵泥沙、BaSO₄、BaCO₃、CaCO₃、Mg(OH)₂（2分）
⑶第⑤步：H⁺ + OH^- = H₂O  （1分）  CO₃^2- + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑（1分）
⑷用玻璃棒蘸取溶液點在pH試紙中部，若變紅，說明溶液呈酸性，無OH^-、CO₃^2-存在；若變藍，說明溶液仍呈堿性，有OH^-、CO₃^2-存在，需繼續滴加鹽酸至呈酸性。（2分）
⑸②和③或③和④（2分）
⑹用Ba (OH)₂代替BaCl₂和NaOH，使②③步合并為一步（1分）

解析試題分析：根據題意，（1）沉淀A是硫酸鋇，溶液A₁是CaCl₂、MgCl₂、BaCl₂的混合溶液，沉淀B是氫氧化鎂，溶液B₁是CaCl₂、NaOH、BaCl₂的混合溶液，所以操作④應該加碳酸鈉溶液除去CaCl₂、BaCl₂，沉淀C為碳酸鈣與碳酸鋇，溶液C₁為NaOH、NaCl、NaCO₃的混合溶液，所以⑤加鹽酸。全部轉化為氯化鈉溶液，最后采取蒸發除掉多余的鹽酸，并得到氯化鈉固體。
（2）泥沙、BaSO₄、BaCO₃、CaCO₃、Mg(OH)₂
（3）第⑤步操作中發生鹽酸與氫氧化鈉反應的離子方程式：H⁺ + OH^- = H₂O
（4）利用酸堿中和反應原理，用玻璃棒蘸取溶液點在pH試紙中部，若變紅，說明溶液呈酸性，無OH^-、CO₃^2-存在；若變藍，說明溶液仍呈堿性，有OH^-、CO₃^2-存在，需繼續滴加鹽酸至呈酸性。
（5）②和③調換先除去SO₄^2-與先除去Mg²⁺都不影響結果，
（6）用Ba (OH)₂代替BaCl₂和NaOH，使②③步合并為一步。
考點：物質的分離除雜。
點評：本題主要考查了在粗鹽提純中的物質的除雜或凈化操作，在解此類題時，首先要了解需要除去的是哪些離子，然后選擇適當的試劑進行除雜，在除雜質時，雜質和所加的試劑的狀態一樣，就要注意，加入的量的控制。