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⁺、Ca、Mg²⁺、SO

2- 4

等雜質離子，實驗室提純NaCl的流程如圖1．
提供的試劑：飽和NaCO₃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  冷水
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg^2-、SO

2- 4

離子，選出a所代表的試劑，按滴加順序依次為

 

 （只填化學式）．
②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為

 

．
③在整個實驗過程中，圖2實驗裝置不可能用到的是

 

（填序號）．
④有關資料 

化學式	CaCO3	CaSO4	Ca（OH）2	MgCO3	Mg（OH）2
Ksp	2.8×10-9	9.1×10-6	1.0×10-4	6.8×10-6	1.8×10-11

溶液Ⅰ中加入試劑a，只要控制溶液pH=12可確保Mg²⁺除盡，根據提供的數據計算，此時濾液中Mg²⁺物質的量濃度將被控制在以下．
（2）電解飽和食鹽水的裝置如圖3所示，若收集的H₂為2L，則同樣條件下收集的Cl₂

 

（填“＞”、“=”或“＜”）2L，原因是（用化學方程式解釋）

 

．
裝置改進后，可用于制備NaOH溶液，若測定溶液中NaOH的濃度，常用的方法為

 

．裝置b 口出來氣體的檢驗方法是

 

．

Answer 1

分析：（1）①欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子，可以分別采用碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇，根據除雜的要求確定試劑的添加順序；
②根據氯化鉀不溶解在四氯化碳中且四氯化碳有毒分析；
③根據粗鹽的提純過程中用到的實驗操作完成；
（2）根據電解飽和食鹽水時的產物以及氯氣和氫氧化鈉的反應來回答；根據酸堿中和滴定測定酸堿的濃度；根據檢驗氯氣的方法進行分析．

解答：解：（1）①要先除硫酸根離子，然后再除鈣離子，碳酸鈉可以除去過量的鋇離子，如果加反了，過量的鋇離子就沒法除去，至于加氫氧化鈉除去鎂離子順序不受限制，因為過量的氫氧化鈉加鹽酸就可以調節了，只要將三種離子除完了，過濾就行了，最后加鹽酸除去過量的氫氧根離子、碳酸根離子，順序為：NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃或BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃或BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH，
故答案為：NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃或BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃或BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH；
②除去NaCl晶體表面的少量的KCl，應選用75%的乙醇，因為CCl₄有毒，同時KCl也不會溶解在CCl₄中，
故答案為：75%乙醇；
③粗鹽的提純過程中，用到的實驗操作有過濾、蒸發、洗滌等操作，用到的裝置有B過濾和D蒸發，不會用到A（蒸發應該在蒸發皿中）和C（蒸餾是分離混合液體的操作），
故答案為：A、C；
（2）電解飽和食鹽水的反應：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，在陰級區內產生的Cl₂能與該區生成的NaOH反應NaCl、NaClO和H₂O，使得部分的Cl₂被消耗，所以同樣條件下收集到的Cl₂小于2L；一般利用酸堿中和滴定測定氫氧化鈉溶液的濃度；裝置b口出來氣體是氯氣，氯氣的檢驗方法是：用濕潤的KI淀粉試紙放在陽極區氣體中，試紙變藍色，證明有氯氣生成，
故答案為：＜；電解生成的氯氣與電解生成的NaOH發生了反應，Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；酸堿中和滴定；用濕潤的KI淀粉試紙放在陽極區氣體中，試紙變藍色，證明有氯氣生成．

點評：本題主要考查了在粗鹽提純的過程中所選用除雜和凈化的方法，除去雜質不要引入新的雜質，對于實驗過程中過量的試劑都要除去．