Question

18．實驗室以含有少量的CaCl₂、MgSO₄和MgBr₂等物質(zhì)的鹵水100g為主要原料制備無水CaCl₂和Br₂，流程如圖1：
提示：Cl₂、Br₂在汽油中的溶解度大于在水中的溶解度

（1）根據(jù)圖中信息，寫出由MgBr₂制備Br₂的化學方程式Cl₂+MgBr₂=MgCl₂+Br₂．
（2）加入適量溶液W的目的是除去混合溶液中的硫酸根離子．
（3）加入CaO后所得沉淀可以治療胃酸過多，為了得到純凈的沉淀，過濾后必須洗滌，如何證明沉淀洗滌干凈，請簡述實驗操作將沉淀最后一次洗滌的溶液中加入碳酸鈉溶液，觀察是否有沉淀產(chǎn)生，若無明顯現(xiàn)象，則證明沉淀已經(jīng)清洗干凈．
（4）100g鹵水中提取到Br₂的質(zhì)量為1.6g，使MgCl₂正好完全沉淀需加入CaO的質(zhì)量為1.12g，則MgSO₄在100g鹵水中的質(zhì)量分數(shù)為1.2%．
（5）酸化溶液Z時，使用的試劑為鹽酸．
（6）實驗室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集CO₂氣體，圖2裝置中合理的是b．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)的原理以及化學方程式的寫法來分析；
（2）根據(jù)反應(yīng)要求需要除去硫酸根離子；
（3）檢驗沉淀最后一次洗滌的溶液中是否存在其他離子；
（4）根據(jù)化學反應(yīng)中元素的質(zhì)量保持不變以及化學方程式的相關(guān)計算來分析；
（5）根據(jù)酸化的目的來分析；
（6）CO₂的密度大于空氣中的，所以采用向上排空氣發(fā)收集CO₂氣體．若采用長頸漏斗時，長頸漏斗的下端必需插入到溶液中，以防止CO₂氣體從長頸漏斗中揮發(fā)出來．

解答 解：（1）氯氣與溴化鎂溶液反應(yīng)生成氯化鎂和溴；故填：Cl₂+MgBr₂=MgCl₂+Br₂；
（2）由于SO₄^2-會與Ca²⁺結(jié)合形成微溶性的硫酸鈣而影響氯化鈣的制備，因此必需除去；故填：除去混合溶液中的硫酸根離子；
（3）將沉淀最后一次洗滌的溶液中加入碳酸鈉溶液，觀察是否有沉淀產(chǎn)生；故填：將沉淀最后一次洗滌的溶液中加入碳酸鈉溶液，觀察是否有沉淀產(chǎn)生，若無明顯現(xiàn)象，則證明沉淀已經(jīng)清洗干凈；
（4）解：設(shè)生成1.6gBr₂的同時生成氯化鎂的質(zhì)量為x，則
Cl₂+MgBr₂=MgCl₂+Br₂
          95    160
          x     1.6g
$\frac{95}{160}$=$\frac{x}{1.6g}$
x=0.95g
設(shè)與氫氧化鈣反應(yīng)需要氯化鎂的質(zhì)量為y
CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓
CaO～MgCl₂
56    95
1.12g y
$\frac{56}{95}=\frac{1.12g}{y}$
y=1.9g
則硫酸鎂與氯化鋇反應(yīng)生成氯化鎂的質(zhì)量為：1.9g-0.95g=0.95g
設(shè)生成0.95g氯化鎂需要硫酸鎂的質(zhì)量為z，則
MgSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+MgCl₂
120                 95
 z                  0.95g
$\frac{120}{95}=\frac{z}{0.95g}$
z=1.2g
MgSO₄在100g鹵水中的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{1.2g}{100g}×100%$=1.2%．故填：1.2%；
（5）溶液z中含有氯化鈣和氫氧化鈣，加入適量的稀鹽酸將氫氧化鈣轉(zhuǎn)化為氯化鈣，故填：鹽酸；
（6）實驗室制取CO₂的特點是固體和液體反應(yīng)且不需要加熱，由于鹽酸易揮發(fā)，因此在收集之前需要出去揮發(fā)出HCl氣體，因為CO₂的密度大于空氣中的，所以采用向上排空氣發(fā)收集CO₂氣體．若采用長頸漏斗時，長頸漏斗的下端必須插入到溶液中，以防止CO₂氣體從長頸漏斗中揮發(fā)出來，因此選項b正確，故答案為：b．

點評 本題主要考查常見的基本實驗操作、儀器的使用、離子的除雜和實驗方案設(shè)計，綜合性強，平時注意相關(guān)知識的積累．