Question

15．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．粗食盐常含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如图：

提供的试剂：Na₂CO₃溶液、K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液
（1）从上述提供的试剂中选出适当的试剂除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-离子，滴加顺序依次为NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃（只填化学式）．
（2）操作Ⅲ的名称是蒸发结晶，所需用到的仪器主要有铁架台、酒精灯、铁圈、蒸发皿、玻璃棒（填仪器名称）．
（3）加盐酸的目的是（用离子方程式表示）H⁺+OH^-=H₂O、2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 粗食盐加水溶解，然后加入除杂试剂，充分反应后，过滤除去沉淀，再加盐酸调节pH，最后蒸发结晶得到NaCl晶体．
（1）欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-离子，可以分别采用碳酸钠、氢氧化钠、和氯化钡，根据试剂的添加原则来回答；
（2）依据蒸发结晶操作和装置分析回答；
（3）加入盐酸除去NaOH和碳酸钠．

解答 解：（1）要除去SO₄^2-，只有选BaCl₂溶液，若选用Ba（NO₃）₂，会引入新的离子NO₃^-，再选用NaOH溶液除去Mg²⁺溶液，最后选用Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺，此处不能选用K₂CO₃溶液，否则会引入新的K⁺，再用HCl除去过量的CO₃^2-，Na₂CO₃溶液不能加在BaCl₂溶液前，否则会引入Ba²⁺，
故答案为：BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃或NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃；
（2）得到NaCl晶体，需要蒸发结晶操作，该装置所需用到的仪器主要有铁架台、酒精灯、铁圈、蒸发皿、玻璃棒；故答案为：蒸发结晶；蒸发皿、玻璃棒；
（3）加入盐酸除去NaOH和碳酸钠，离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O、2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑．

点评 本题考查混合物的分离和提纯，侧重考查学生分析问题、计算能力，能从整体上分析各个过程发生的反应、实验操作名称及顺序，注意容量瓶选取方法，为易错点．