Question

某研究性學(xué)習(xí)小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液（富含Ca²⁺、Mg²⁺、Br^-、SO₄^2-、Cl^-等），來制取較純凈的無水CaCl₂及液溴，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下流程：

回答以下問題：
（1）操作Ⅰ中加入的試劑1是

 

；在從橙色液體中分離出溴時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品中混有低沸點(diǎn)雜質(zhì)的裝置（見圖A、B、C、D）是

 

．
（2）加入溶液W的目的是

 

．
（3）操作Ⅲ所用的儀器除三腳架、酒精燈，還需要

 

．
（4）某同學(xué)用如上圖E所示的實(shí)驗(yàn)裝置制取操作1前的氧化劑，寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

，試簡(jiǎn)述該裝置氣密性的檢驗(yàn)方法

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）氧化物將溴化物氧化為溴單質(zhì)，再加入四氯化碳作萃取劑將溴單質(zhì)從水中萃取出來，利用蒸餾法實(shí)現(xiàn)互溶物質(zhì)的分離；
（2）加入氯化鋇溶液使硫酸根離子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，據(jù)此回答；
（3）氯化鈣溶液加熱蒸發(fā)得到氯化鈣晶體，晶體在氯化氫的氛圍中加熱蒸干即可制取得到無水氯化鈣；
（4）用二氧化錳和濃鹽酸可以制取氯氣，根據(jù)氣壓原理來檢驗(yàn)裝置的氣密性是否良好．

解答： 解：鹽鹵中首先加入氯水將溴化物氧化為溴單質(zhì)，再加入萃取劑進(jìn)行萃取分液，然后再蒸餾可以得到溴單質(zhì)，向溶液中加入氯化鋇中可以將硫酸根離子除去，氧化鈣，將其加入其上層清液中發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈣，鎂離子轉(zhuǎn)化成氫氧化鎂沉淀，過濾除去，過濾后，得到的溶液主要是氯化鈣溶液，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶即可得到純凈的無水CaCl₂．
（1）鹽鹵中首先加入氯水將溴化物氧化為溴單質(zhì)，再加入四氯化碳作萃取劑將溴單質(zhì)從水中萃取出來，再根據(jù)液態(tài)溴單質(zhì)沸點(diǎn)與四氯化碳不同，采用蒸餾法進(jìn)行分離，蒸餾時(shí)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)該在支管口附近，若在液面下或位置太低就會(huì)收集到低沸點(diǎn)的餾分，故答案為：四氯化碳（或CCl₄）；CD；
（2）為防止產(chǎn)生硫酸鈣沉淀，應(yīng)先加入氯化鋇溶液使硫酸根離子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，來除去硫酸根離子．
故答案為：除去溶液中SO₄^2-；
（3）用氯化鈣溶液加熱蒸發(fā)得到氯化鈣晶體，在把晶體在氯化氫的氛圍中加熱蒸干即可制取得到無水氯化鈣，操作Ⅲ蒸發(fā)所用的儀器除三腳架、酒精燈，還需要蒸發(fā)皿、玻璃棒．
故答案為：蒸發(fā)皿、玻璃棒；
（4）氯氣在實(shí)驗(yàn)室中式用二氧化錳與濃鹽酸加熱制取的，反應(yīng)的離子方程式是：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，檢驗(yàn)裝置氣密性的方法可以是關(guān)閉彈簧夾，打開分液漏斗的活塞，向燒瓶中不斷加水，若一段時(shí)間后水不再流下，說明裝置氣密性良好，也可采用其他方法．
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
法一：打開彈簧夾，關(guān)閉分液漏斗活塞），將導(dǎo)管外接導(dǎo)氣管，并將導(dǎo)氣管末端插入水槽中，用手握住圓底燒瓶（或用酒精燈對(duì)其進(jìn)行微熱），在導(dǎo)氣管末端有氣泡產(chǎn)生，在松開手（或撤離酒精燈）以后，導(dǎo)氣管末端有一段水柱上升且一段時(shí)間內(nèi)不下降，則證明該裝置的氣密性良好．
法二：關(guān)閉彈簧夾，打開分液漏斗的活塞，向燒瓶中不斷加水，若一段時(shí)間后水不再流下，說明裝置氣密性良好．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道物質(zhì)的分離和提純方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，綜合性強(qiáng)，難度大．