Question

9．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．否．因为引入新的杂质离子NO₃^-．
（2）进行操作①后，判断BaCl₂过量的方法是取少量操作①后的上层清液，并滴加少量硫酸钠溶液，有白色沉淀生成，则BaCl₂过量．
（3）加入Na₂CO₃的目的是除去Ca²⁺、Ba²⁺．为什么不先过滤而后加Na₂CO₃溶液，其理由是一次过滤，简化实验步骤．
（4）滤液的主要成分有NaCl、NaOH、Na₂CO₃．此实验方案尚需完善，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）请再写一种实验方案，添加沉淀试剂的步骤为：NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）在除杂质的同时不能引入新的杂质；
（2）利用硫酸根离子检验钡离子的存在；
（3）在②步后，溶液中存在的物质有：未反应的氯化钡、氯化钙，需要将钡离子和钙离子除去；
（4）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；
（5）根据氯化钡溶液和氢氧化钠溶液的顺序可以颠倒进行解答．

解答 解：（1）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，故答案为：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，则BaCl₂过量．
（3）加入Na₂CO₃的目的是除去Ca²⁺、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．
故答案为：除去Ca²⁺、Ba²⁺；一次过滤，简化实验步骤．
（4）滤液的主要成分有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃．此实验方案尚需完善，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．故答案为：NaCl、NaOH、Na₂CO₃；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．

点评 本题主要考查了在粗盐提纯的实验中的除杂原则：在除去杂质的同时不能引入新的杂质．