食盐是日常生活的必需品.也是重要的化工原料．(1)粗食盐常含有少量K+.Ca2+.Mg2+.Fe3+.SO2-4等杂质离子.实验室提纯NaCl的流程如图1:①提纯粗盐的流程中.实验操作①②③依次为操作① .操作② .操作③ ．②欲除去溶液I中的Ca2+.Mg2+.Fe3+.SO2-4离子.选出沉淀剂所代表的物质.按滴加顺序依次为 . . ．提� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．
（1）粗食盐常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO^2-₄等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如图1：

①提纯粗盐的流程中，实验操作①②③依次为（填操作名称）操作①

，操作②

，操作③

．
②欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO^2-₄离子，选出沉淀剂所代表的物质，按滴加顺序依次为

、

（只填化学式）．
提供试剂：饱和Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液
（2）如图2为某温度下，Fe（OH）₃（s）、Mg（OH）₂（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度变化情况．据图分析：该温度下，溶度积常数的关系为：K_sp[Fe（OH）₃]

K_sp[Mg（OH）₂]（填：“＞”“=”或“＜”．下同）．b和c两点的c[H⁺]?c[OH^-]的关系为

；由d点到a点可通过

方法实现．
（3）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U型管两边各滴入几滴酚酞试液，如图3则：
①电解池中的X极上的电极反应式为

，在X极附近观察到的现象是

．
②Y电极上的咆极反应式为

，检验该电极反应产物的方法是

．

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,电解原理

专题：实验设计题,电化学专题

分析：（1）①实现固体和液体的分离采用过滤；实现溶质和溶剂水的分离采用蒸发法；
②把杂质转化为沉淀或气体除去，除钙离子用碳酸根，除镁离子用氢氧根，除硫酸根用钡离子．要注意除杂质的顺序，后加的试剂最好能把前面先加是过量试剂除掉；
（2）根据图象找出可用来比较Fe（OH）₃与Mg（OH）₂溶度积常数点，根据水的离子积常数只受温度的影响来判断；
（3）①电解饱和氯化钠溶液时，由电源可知，X为阴极，Y为阳极，阴极上是氢离子得电子；
②阳极上阴离子失电子生成氯气，氯气具有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝．

解答： 解：（1）提纯粗盐的流程中，先将粗盐加水溶解，可以得到混合液，过滤，可以将杂质滤去，得到含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO^2-₄离子的氯化钠溶液，加入相应的试剂，除去杂质离子，过滤，得到氯化钠的溶液，最后蒸发掉水，可以得到氯化钠的固体，
①先将粗盐加水溶解，可以得到混合液，过滤，可以将杂质滤去，最后得到氯化钠的溶液后蒸发掉水，可以得到氯化钠的固体，故答案为：溶解；过滤；蒸发；
②除去粗盐中的可溶性杂质：Mg²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、SO₄^2-时，可以加入过量NaOH（去除镁离子和铁离子）：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓；加入过量BaCl₂（去除硫酸根离子）：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；加入过量Na₂CO₃（去除钙离子的多余的钡离子）：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃，碳酸钠必须加在氯化钡之后，氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序，
故答案为：NaOH；BaCl₂；Na₂CO₃（或是其他合理答案）；
（2）根据图象上的点可以知道，当阳离子铁离子、镁离子浓度相等时，对应的氢离子浓度的大小关系，结合Ksp（氢氧化铁）=c（Fe³⁺）?c（OH^-）³，Ksp（氢氧化镁）=c（Mg²⁺）?c（OH^-）²，所以K_SP[Fe（OH）₃]＜K_SP[Mg（OH）₂]，水的离子积Kw=c[H⁺]?c[OH^-]，只受温度的影响，b、c温度相等，所以b和c两点的c[H⁺]?c[OH^-]是相等的，由d点到a点，pH不变，但是镁离子浓度增加，可以加入氯化镁来实现，
故答案为：＜；=；加MgCl₂；
（3）①和电源的负极相连的电极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H⁺+2e^-=H₂↑，X电极负极水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液呈红色，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液变红色；
②和电源的正极相连的电极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色，
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色．

点评：本题主要考查了粗盐提纯过程中的除杂、电解原理的分析应用，要注意除杂质的顺序以及电极的判断和电极反应式的书写，掌握基础是关键，综合性强，题目难度不大．

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