Question

【题目】地球是一颗蓝色的星球，表面大部分被海洋覆盖，海水中蕴含的元素多达80多种．通过海水晒制可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、MgSO4以及泥沙等杂质．以下是一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：

回答下列问题：

（1）操作①能否改用硝酸钡溶液？说明原因_____。

（2）进行操作①后，判断BaCl2过量的操作是_____，观察到的现象为_____，则说明BaCl2过量。

（3）加入Na2CO3的目的是_____。为什么不先过滤而后加Na2CO3溶液，其理由是_____。

（4）滤液的主要成分有_____。此实验方案尚需完善，具体步骤是_____，目的是_____。

（5）请再写一种实验方案，添加沉淀试剂的步骤为_____。

Answer 1

【答案】否，因为引入新的杂质离子NO3- 取少量操作①后的上层清液，并滴加少量硫酸钠溶液 有白色沉淀生成 除去Ca2+、Ba2+ 一次过滤，简化实验步骤 NaCl、NaOH、Na2CO3 应在滤液中加入适量的稀盐酸 中和氢氧化钠，除去过量的碳酸钠 NaOH、BaCl2、Na2CO3（其他合理答案同样给分）

【解析】

（1）硝酸钡与硫酸镁反应生成硫酸钡和硝酸镁，硝酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硝酸钠。在除去杂质的同时不要引入新的杂质，加入硝酸钡会生成新的杂质硝酸钠。故答案为：否，因为引入新的杂质离子NO3﹣；

（2）检验钡离子一般用硫酸根离子检验，但是也不能引入新的杂质，进行操作①后，判断BaCl2过量的操作是：取少量操作①后的上层清液，并滴加少量硫酸钠溶液；观察到的现象是有白色沉淀生成，则说明BaCl2过量；

（3）加入Na2CO3的目的是除去Ca2+、过量的Ba2+。因为碳酸根能和钙离子、钡离子结合成碳酸钙和碳酸钡两种沉淀。不先过滤而后加Na2CO3溶液，其理由是一次过滤，简化实验步骤；

（4）氯化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡和氯化镁，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。滤液的主要成分有：NaCl、NaOH（过量的）、Na2CO3（过量的）。此实验方案尚需完善，过滤前的溶液中加入的碳酸钠和氢氧化钠都是过量的，反应后两者都有剩余，需要加入一种试剂将溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子除去，具体步骤是：向滤液中加入适量的稀盐酸以除去氢氧化钠和碳酸钠；

（5）氯化钡溶液和氢氧化钠溶液的顺序可以颠倒，所以添加沉淀试剂的步骤为：氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液。故答案为：NaOH、BaCl2、Na2CO3（合理即可）。