Question

為了除去KCl溶液中少量的CaCl₂、MgSO₄，可選用Ba（OH）₂、HCl和K₂CO₃三種試劑，按下圖步驟操作：

（1）A、B、C依次為

 

．
（2）加過量A的有關反應的離子方程式為：

 

．
（3）加入過量B的目的是：

 

．有關反應的離子方程式為

 

．
（4）操作 I的步驟依次為

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：除去KCl溶液中的少量CaCl₂和MgSO₄，可看成把Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-沉淀而除去，因此選擇所提供試劑中的Ba（OH）₂可同時沉淀掉Mg²⁺、SO₄^2-離子；反應生成的BaCl₂和過量的Ba（OH）₂以及原有的CaCl₂可加入所選試劑中的K₂CO₃而除去；最后通過滴加鹽酸可把過量的K₂CO₃及反應生成的KOH同時反應掉而生成KCl，將KCl溶液進行蒸發操作可得到KCl，以此解答該題．

解答： 解：除去KCl溶液中的少量CaCl₂和MgSO₄，可看成把Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-沉淀而除去，因此選擇所提供試劑中的Ba（OH）₂可同時沉淀掉Mg²⁺、SO₄^2-離子；反應生成的BaCl₂和過量的Ba（OH）₂以及原有的CaCl₂可加入所選試劑中的K₂CO₃而除去；最后通過滴加鹽酸可把過量的K₂CO₃及反應生成的KOH同時反應掉而生成KCl，將KCl溶液進行蒸發操作可得到KCl，
（1）由以上分析可知A為Ba（OH）₂、B為K₂CO₃、C為HCl，故答案為：Ba（OH）₂、K₂CO₃、HCl；
（2）加入Ba（OH）₂，可生成氫氧化鎂和硫酸鋇沉淀，反應的離子方程式為Mg²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓+BaSO₄↓，
故答案為：Mg²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓+BaSO₄↓；
（3）加入過量的K₂CO₃溶液可使濾液中混有的Ba（OH）₂以及原有的CaCl₂完全反應而除去；相關反應的化學方程式有Ba（OH）₂+K₂CO₃═BaCO₃↓+2KOH、CaCl₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KCl，反應的離子方程式為CO₃^2-+Ba²⁺═BaCO₃↓、CO₃^2-+Ca²⁺═CaCO₃↓，
故答案為：為了除盡Ca²⁺和過量的Ba²⁺；CO₃^2-+Ba²⁺═BaCO₃↓、CO₃^2-+Ca²⁺═CaCO₃↓；
（4）操作Ⅰ是由氯化鉀溶液得到氯化鉀晶體，可進行操作加熱蒸發、冷卻結晶，
故答案為：加熱蒸發、冷卻結晶．

點評：本題考查物質的分離、提純知識，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握實驗的原理和操作方法，為解答該題的關鍵，難度不大．