Question

15．食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．粗食鹽常含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質離子，實驗室提純NaCl的流程如圖：

提供的試劑：Na₂CO₃溶液、K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液
（1）從上述提供的試劑中選出適當的試劑除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子，滴加順序依次為NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃（只填化學式）．
（2）操作Ⅲ的名稱是蒸發結晶，所需用到的儀器主要有鐵架臺、酒精燈、鐵圈、蒸發皿、玻璃棒（填儀器名稱）．
（3）加鹽酸的目的是（用離子方程式表示）H⁺+OH^-=H₂O、2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 粗食鹽加水溶解，然后加入除雜試劑，充分反應后，過濾除去沉淀，再加鹽酸調節pH，最后蒸發結晶得到NaCl晶體．
（1）欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子，可以分別采用碳酸鈉、氫氧化鈉、和氯化鋇，根據試劑的添加原則來回答；
（2）依據蒸發結晶操作和裝置分析回答；
（3）加入鹽酸除去NaOH和碳酸鈉．

解答 解：（1）要除去SO₄^2-，只有選BaCl₂溶液，若選用Ba（NO₃）₂，會引入新的離子NO₃^-，再選用NaOH溶液除去Mg²⁺溶液，最后選用Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺，此處不能選用K₂CO₃溶液，否則會引入新的K⁺，再用HCl除去過量的CO₃^2-，Na₂CO₃溶液不能加在BaCl₂溶液前，否則會引入Ba²⁺，
故答案為：BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃或NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃；
（2）得到NaCl晶體，需要蒸發結晶操作，該裝置所需用到的儀器主要有鐵架臺、酒精燈、鐵圈、蒸發皿、玻璃棒；故答案為：蒸發結晶；蒸發皿、玻璃棒；
（3）加入鹽酸除去NaOH和碳酸鈉，離子方程式為H⁺+OH^-=H₂O、2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，
故答案為：H⁺+OH^-=H₂O；2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑．

點評 本題考查混合物的分離和提純，側重考查學生分析問題、計算能力，能從整體上分析各個過程發生的反應、實驗操作名稱及順序，注意容量瓶選取方法，為易錯點．