Question

目前国内外使用的融雪剂一般有两大类：一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂；另一类是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁等，通称“化冰盐”．某研究性学习小组拟对融雪氯盐（主要含有氯化钠及不溶性杂质、Mg²⁺、Ca²⁺等）进行回收提纯研究．

化学式	CaCO3	CaSO3	CaC2O4	Mg（OH）2
Ksp	2.8×10-9	6.8×10-8	4.0×10-9	1.8×10-11

该小组设计流程如图：

（1）加入混合液A的主要成分是

 

（填化学式）．
（2）为检验溶液B中的Mg²⁺、Ca²⁺，通常分别取少量溶液B于两支试管中，进行如下实验：
步骤一：检验Mg²⁺，向其中一支试管中加入

 

溶液（填化学式），看是否有沉淀生成．
步骤二：检验Ca²⁺，向另一支试管中加入某溶液，看是否有沉淀生成．下列三种溶液，其沉淀效果最好的是

 

．
A．0.1mol?L^-1 Na₂CO₃溶液   B．0.1mol?L^-1 Na₂SO₃溶液 C．0.1mol?L^-1 Na₂C₂O₄溶液
（3）在除杂过程中，常温下向粗盐悬浊液中加混合液A时需控制溶液pH=12以确保Mg²⁺除尽，根据提供的数据计算，溶液B中Mg²⁺物质的量浓度将被控制在

 

以下．
（4）对溶液B加热并不断滴加6mol?L^-1的盐酸，同时用pH试纸检测溶液，直至pH=2时停止加盐酸，得到溶液C．该操作的目的是

 

．
（5）溶液C倒入蒸发皿中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到有大量固体析出时停止加热．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：

分析：无机融雪剂氯化钠、氯化钙、氯化镁中的镁离子可以用氢氧化钠进行检验，氯化钙可以用碳酸钠来检验，加入相应的试剂后，可以得到氯化钠的溶液；
（1）根据镁离子和钙离子的沉淀条件来选择合适试剂；
（2）检验溶液B中的Mg²⁺、Ca²⁺，根据沉淀看是否有沉淀来检验；
（3）根据氢氧化镁的Ksp=c（Mg²⁺）?c²（OH^-）来计算即可；
（4）根据除杂的原则：能和杂反应同时不引进杂质离子，氢氧化钠和碳酸钠中的阴离子可以用氢离子来除去．

解答： 解：无机融雪剂氯化钠、氯化钙、氯化镁中的镁离子可以用氢氧化钠进行检验，氯化钙可以用碳酸钠来检验，加入相应的试剂后，可以得到氯化钠的溶液；
（1）氯化镁中的镁离子可以用氢氧化钠进行检验，氯化钙可以用碳酸钠来检验，所以加入混合液A的主要成分是NaOH、Na₂CO₃，故答案为：NaOH、Na₂CO₃；
（2）镁离子与强碱反应生成沉淀，可以用氢氧化钠检验镁离子，根据沉淀的溶度积数值的大小，数值越小，说明将钙离子沉淀需要的溶液的浓度越小，故效果最好的是草酸钠溶液，故答案为：NaOH；C； 
（3）加热能加快沉淀生成，根据氢氧化镁的Ksp=[Mg²⁺][OH^-]²，所以[Mg²⁺]=

Ksp

c2(OH-)

=

5.61×10-12

(10-2)2

=5.61×10^-8（ mol?L^-1），
故答案为：5.61×10^-8mol?L^-1．π
（4）加热并不断滴加6mol?L^-1的盐酸溶液，可以将溶液中多余的氢氧化钠和碳酸钠除去，故答案为：除去NaOH和Na₂CO₃．

点评：本题是一道关于粗盐的提纯知识的综合实验题，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．