Question

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．

否．因為引入新的雜質離子NO₃^-

．
（2）進行操作①后，判斷BaCl₂過量的方法是

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，則BaCl₂過量

．
（3）加入Na₂CO₃的目的是

除去Ca²⁺、Ba²⁺．一次過濾，簡化實驗步驟

．
（4）濾液的主要成分有

NaCl、NaOH、Na₂CO₃

．此實驗方案尚需完善，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）請再寫一種實驗方案，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、稀鹽酸

．

Answer 1

分析：（1）在除雜質的同時不能引入新的雜質；
（2）利用硫酸根離子檢驗鋇離子的存在；
（3）在②步后，溶液中存在的物質有：未反應的氯化鋇、氯化鈣，需要將鋇離子和鈣離子除去；
（4）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；
（5）根據氯化鋇溶液和氫氧化鈉溶液的順序可以顛倒進行解答．

解答：解：（1）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，故答案為：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，則BaCl₂過量．
（3）加入Na₂CO₃的目的是除去Ca²⁺、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．
故答案為：除去Ca²⁺、Ba²⁺．一次過濾，簡化實驗步驟．
（4）濾液的主要成分有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃．此實驗方案尚需完善，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．故答案為：NaCl、NaOH、Na₂CO₃．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、稀鹽酸．故答案為：氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液、稀鹽酸．

點評：本題主要考查了在粗鹽提純的實驗中的除雜原則：在除去雜質的同時不能引入新的雜質．