Question

【題目】地球是一顆藍色的星球，表面大部分被海洋覆蓋，海水中蘊含的元素多達80多種．通過海水曬制可得粗鹽，粗鹽除NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、MgSO4以及泥沙等雜質．以下是一種制備精鹽的實驗方案，步驟如下（用于沉淀的試劑稍過量）：

回答下列問題：

（1）操作①能否改用硝酸鋇溶液？說明原因_____。

（2）進行操作①后，判斷BaCl2過量的操作是_____，觀察到的現象為_____，則說明BaCl2過量。

（3）加入Na2CO3的目的是_____。為什么不先過濾而后加Na2CO3溶液，其理由是_____。

（4）濾液的主要成分有_____。此實驗方案尚需完善，具體步驟是_____，目的是_____。

（5）請再寫一種實驗方案，添加沉淀試劑的步驟為_____。

Answer 1

【答案】否，因為引入新的雜質離子NO3- 取少量操作①后的上層清液，并滴加少量硫酸鈉溶液 有白色沉淀生成 除去Ca2+、Ba2+ 一次過濾，簡化實驗步驟 NaCl、NaOH、Na2CO3 應在濾液中加入適量的稀鹽酸 中和氫氧化鈉，除去過量的碳酸鈉 NaOH、BaCl2、Na2CO3（其他合理答案同樣給分）

【解析】

（1）硝酸鋇與硫酸鎂反應生成硫酸鋇和硝酸鎂，硝酸鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂和硝酸鈉。在除去雜質的同時不要引入新的雜質，加入硝酸鋇會生成新的雜質硝酸鈉。故答案為：否，因為引入新的雜質離子NO3﹣；

（2）檢驗鋇離子一般用硫酸根離子檢驗，但是也不能引入新的雜質，進行操作①后，判斷BaCl2過量的操作是：取少量操作①后的上層清液，并滴加少量硫酸鈉溶液；觀察到的現象是有白色沉淀生成，則說明BaCl2過量；

（3）加入Na2CO3的目的是除去Ca2+、過量的Ba2+。因為碳酸根能和鈣離子、鋇離子結合成碳酸鈣和碳酸鋇兩種沉淀。不先過濾而后加Na2CO3溶液，其理由是一次過濾，簡化實驗步驟；

（4）氯化鋇與硫酸鎂反應生成硫酸鋇和氯化鎂，氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂和氯化鈉，碳酸鈉與氯化鋇反應生成碳酸鋇和氯化鈉，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉。濾液的主要成分有：NaCl、NaOH（過量的）、Na2CO3（過量的）。此實驗方案尚需完善，過濾前的溶液中加入的碳酸鈉和氫氧化鈉都是過量的，反應后兩者都有剩余，需要加入一種試劑將溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子除去，具體步驟是：向濾液中加入適量的稀鹽酸以除去氫氧化鈉和碳酸鈉；

（5）氯化鋇溶液和氫氧化鈉溶液的順序可以顛倒，所以添加沉淀試劑的步驟為：氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液。故答案為：NaOH、BaCl2、Na2CO3（合理即可）。