Question

4．氯化鈉是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．粗鹽除含NaCl外，還含有少量MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄以及泥沙等雜質(zhì)．以下是粗鹽提純的操作流程．

提供的試劑：Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、HCl溶液．
（1）上述流程中，操作①的名稱是過濾，操作②所選用的裝置為D（填裝置編號(hào)），該裝置中儀器a的名稱是蒸發(fā)皿

（2）欲除去溶液I中的MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄，根據(jù)提供的試劑，則下列滴加順序錯(cuò)誤的是B，
A．NaOH溶液、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液         B．Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液、NaOH溶液
C．BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液         D．BaCl₂溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液
沉淀a中不溶于鹽酸的主要物質(zhì)為BaSO₄（填化學(xué)式）
（3）如何運(yùn)用最簡方法檢驗(yàn)粗鹽溶液中有無SO₄^2-？取粗鹽溶解于水，靜置片刻，取上層清液（或取溶液Ⅰ）滴加鹽酸后無明顯變化，再加BaCl₂ 溶液，若出現(xiàn)白色沉淀或渾濁，則說明含SO₄^2-．
（4）為除盡溶液I中SO₄^2-，則需要加入過量的BaCl₂ 溶液．如何判斷SO₄^2-已沉淀完全取上層清液，繼續(xù)滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，則說明SO₄^2-已沉淀完全（或取上層清液，繼續(xù)滴入Na₂SO₄溶液，若有白色沉淀，則說明SO₄^2-已沉淀完全）．

Answer 1

分析 （1）粗鹽提純步驟為：溶解→過濾→蒸發(fā)結(jié)晶；操作②為蒸發(fā)結(jié)晶，該裝置中儀器a為蒸發(fā)皿；
（2）根據(jù)根據(jù)Mg²⁺、Ca ²⁺、SO₄^2-等易轉(zhuǎn)化為沉淀而被除去，以及根據(jù)不能產(chǎn)生新雜質(zhì)的要求排序，前面加入的過量溶液應(yīng)用后加入的溶液除去，最后加入適量的鹽酸溶液，沉淀a為氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇，硫酸鋇不溶于鹽酸；
（3）硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀，而且這種白色沉淀不溶于水也不溶于酸，所以一般用可溶性鋇鹽來檢驗(yàn)硫酸根離子的存在；
（4）除去硫酸根離子用氯化鋇，因硫酸鋇不溶于水，也不溶于酸，一般用氯化鋇溶液檢驗(yàn)，因加鋇離子過量，所以或用硫酸鈉檢驗(yàn)SO₄^2-已沉淀完全，可靜置片刻后，取上層清液于試管中，繼續(xù)滴入BaCl₂溶液或取上層清液，繼續(xù)滴入Na₂SO₄溶液．

解答 解：（1）粗鹽中含有泥沙，故應(yīng)該先溶解然后再過濾而得到澄清溶液，最后蒸發(fā)結(jié)晶即可，所以步驟①的操作名稱是過濾，操作②為蒸發(fā)結(jié)晶，需蒸發(fā)皿等蒸發(fā)裝置，應(yīng)選取裝置D，該裝置中儀器a的名稱是蒸發(fā)皿，
故答案為：過濾； D； 蒸發(fā)皿； 
   （2）鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會(huì)除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，離子都形成沉淀，再進(jìn)行過濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，最后經(jīng)蒸發(fā)操作得到較純凈的氯化鈉，所以B選項(xiàng)中Na₂CO₃溶液排在BaCl₂溶液之前錯(cuò)誤，沉淀a為氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇，硫酸鋇不溶于鹽酸；
故答案為：B；BaSO₄；
（3）檢驗(yàn)溶液中是否存在硫酸根離子的簡便方法為：取粗鹽溶解于水，靜置片刻，取上層清液（或取溶液Ⅰ），滴加鹽酸后，無明顯變化，再滴加一滴BaCl₂溶液，如果出現(xiàn)白色渾濁或者沉淀，則說明含SO₄^2-，
故答案為：取粗鹽溶解于水，靜置片刻，取上層清液（或取溶液Ⅰ）滴加鹽酸后無明顯變化，再加BaCl₂ 溶液，若出現(xiàn)白色沉淀或渾濁，則說明含SO₄^2-；
（4）加入過量氯化鋇溶液除去硫酸根離子，SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；檢驗(yàn)硫酸根離子已除盡，取上層清液，繼續(xù)滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，則說明SO₄^2-已沉淀完全（因鋇離子過量，或取上層清液，繼續(xù)滴入Na₂SO₄溶液，若有白色沉淀，則說明SO₄^2-已沉淀完全），
故答案為：過量的BaCl₂ 溶液； 取上層清液，繼續(xù)滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，則說明SO₄^2-已沉淀完全（或取上層清液，繼續(xù)滴入Na₂SO₄溶液，若有白色沉淀，則說明SO₄^2-已沉淀完全）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了粗鹽提純實(shí)驗(yàn)，為高頻考查點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，綜合性強(qiáng)，要注意除雜質(zhì)選取和添加的先后順序，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累，題目難度中等．