Question

食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．
（1）粗食鹽常含有少量K⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)離子，實(shí)驗(yàn)室提純NaCl的流程如下：

提供的試劑：飽和Na₂CO₃溶液、飽和K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、75%乙醇、四氯化碳．
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-離子，選出a所代表的試劑，按滴加順序依次為

 

BaCl₂，NaOH，Na₂CO₃（只填化學(xué)式）．
②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl蒸發(fā)除去表面附帶的KCl，選用的試劑為

 

．
（2）用提純的NaCl配制500mL 0.20mol/L NaCl溶液，所用儀器除托盤(pán)天平、藥匙、玻璃棒外還有

 

，需稱(chēng)取NaCl：

 

g．
（3）實(shí)驗(yàn)室制備H₂和Cl₂通常采用下列反應(yīng)：
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑      
MnO₂+4HCl（濃）

△   .

 MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
從上述所給儀器裝置中選擇：
①制備并收集H₂的裝置為

 

（填代號(hào)）．
②制備并收集干燥、純凈Cl₂的裝置為

 

（填代號(hào)）．
（4）將實(shí)驗(yàn)制得的氯氣不斷通入硫化鈉溶液中，取出少量反應(yīng)液，向其中滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成，試補(bǔ)足現(xiàn)象并解釋之：

 

．

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,常見(jiàn)氣體制備原理及裝置選擇

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）①欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-離子，可以分別采用碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈉和氯化鋇，根據(jù)除雜的原則來(lái)確定試劑的順序來(lái)回答；
②根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)以及氯化鉀在有機(jī)物中的溶解度知識(shí)來(lái)回答；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作的步驟以及每步操作需要儀器確定反應(yīng)所需儀器來(lái)解答；根據(jù)m=nM=CVM計(jì)算氯化鈉的質(zhì)量，根據(jù)天平的精確度確定稱(chēng)量的質(zhì)量；
（3）實(shí)驗(yàn)室中采用金屬鋅和酸反應(yīng)來(lái)獲得氫氣，利用二氧化錳和濃鹽酸加熱來(lái)獲得氯氣，氯氣中氯化氫可以通過(guò)飽和食鹽水來(lái)除去，水可以采用濃硫酸來(lái)除去；
（4）根據(jù)氯氣通入硫化鈉溶液中，氯氣能置換出硫，繼續(xù)通入氯氣，氯氣能氧化硫生成硫酸根離子和氯離子來(lái)分析．

解答： 解：（1）①要除去SO₄^2-，只有選BaCl₂溶液，若選用Ba（NO₃）₂，會(huì)引入新的離子NO₃^-，再選用NaOH溶液除去Mg²⁺和Fe³⁺溶液，最后選用Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺，此處不能選用K₂CO₃溶液，否則會(huì)引入新的K⁺，再用HCl除去過(guò)量的CO₃^2-，Na₂CO₃溶液不能加在BaCl₂溶液前，否則會(huì)引入Ba²⁺；
故答案為：BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃；
②除去NaCl晶體表面的少量的KCl，應(yīng)選用75%的乙醇，因?yàn)镃Cl₄有毒，同時(shí)KCl也不會(huì)溶解在CCl₄中，
故答案為：75%乙醇；
（2）配制步驟有計(jì)算、稱(chēng)量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，一般用托盤(pán)天平稱(chēng)量，用藥匙取用藥品，在燒杯中溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當(dāng)加水至液面距離刻度線(xiàn)1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加，所以需要的儀器為：托盤(pán)天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，所用儀器除托盤(pán)天平、藥匙、玻璃棒外還有燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管，
NaCl的質(zhì)量m=nM=CVM=0.2mol/L×0.5L×58.5g/mol=5.85g，但天平的精確度為0.1g，需稱(chēng)取NaCl的質(zhì)量為5.9g，
故答案為：燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管；5.9；
（3）實(shí)驗(yàn)室中采用金屬鋅和酸不加熱反應(yīng)來(lái)獲得氫氣，故選擇裝置e，利用二氧化錳和濃鹽酸加熱來(lái)獲得氯氣，氯氣中氯化氫可以通過(guò)飽和食鹽水來(lái)除去，水可以采用濃硫酸來(lái)除去，可以選擇裝置d，
故答案為：e；d；
（4）氯氣通入硫化鈉溶液中，氯氣能置換出硫，繼續(xù)通入氯氣，氯氣能氧化硫生成硫酸根離子和氯離子，取出少量反應(yīng)液，向其中滴加氯化鋇溶液有硫酸鋇白色沉淀生成，所以現(xiàn)象為先產(chǎn)生淡黃色沉淀，然后沉淀消失；
故答案為：先產(chǎn)生淡黃色沉淀，然后沉淀消失；原因是氯氣不斷通入硫化鈉溶液中，氯氣能置換出硫，繼續(xù)通入氯氣，氯氣能氧化硫生成硫酸根離子和氯離子．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了在粗鹽提純的過(guò)程中所選用除雜和凈化的方法，除去雜質(zhì)不要引入新的雜質(zhì)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中過(guò)量的試劑都要除去．