Question

1．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．
（1）粗盐常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质离子，检验其中是否含有SO₄^2-的实验操作是（叙述操作、现象结论）加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，证明硫酸根离子存在
（2）实验室提纯NaCl的流程如下：

提供的试剂：a．饱和Na₂CO₃溶液   b．饱和K₂CO₃溶液    c．NaOH溶液d．BaCl₂溶液     e．Ba（NO₃）₂溶液   f.75%乙醇   g．盐酸
①欲除去上述溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为cda或dca（填序号）；
②上述过滤操作选用下列提纯装置中的A（填A、B、C、D）；

上述蒸发操作选用下列提纯装置中的C（填A、B、C、D）
③滤液中滴加盐酸调PH=4-5的目的是除掉过量的OH^-、CO₃^2-；
④上图中仪器的名称是b．漏斗 c．玻璃棒  d．分液漏斗e蒸发皿f蒸馏烧瓶
⑤用D装置蒸馏海水制取蒸馏水，冷却水应该从下进上出（填上、下）

Answer 1

分析 （1）硫酸根离子能与钡离子结合生成硫酸钡沉淀，硫酸钡为难溶于硝酸的白色沉淀，据此分析解答；
（2）实验室提纯NaCl的流程：粗盐中含有泥沙，故应该先加热溶解然后再过滤而得到澄清溶液I，除去钙离子选用碳酸钠溶液、除去镁离子选用氢氧化钠溶液、除去硫酸根离子选用氯化钡溶液，为了保证将杂质除尽，所加试剂必须过量，为了不引进新的杂质，应该先加入氢氧化钠或氯化钡，然后再加入碳酸钠，最后加入盐酸；滴加顺序依次为cda或dca，过滤，沉淀为碳酸钡、氢氧化镁，滤液主要为氯化钠和碳酸钠、氢氧化钠，加适量盐酸，从而除掉过量的OH^-、CO₃^2-，溶液Ⅱ中溶质为NaCl、KCl，蒸发浓缩得到糊状物，结晶（剩余少量液体停止加热），冷却过滤得到晶体，除去钾离子，烘干得到NaCl．
①把杂质转化为沉淀或气体除去，除钙离子用碳酸根离子，除镁离子、铁离子用氢氧根离子，除硫酸根离子用钡离子．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过滤一般是用来分离不溶性固体和液体的混合物，蒸发实现溶质和溶剂的分离，结合各装置图所用的仪器分析判断；
③加适量盐酸可以除掉过量的OH^-、CO₃^2-；
④根据仪器的特点以及常见仪器的名称分析；
⑤蒸馏时，冷却水从冷凝管的下口通入，上口流出，可使冷凝管充满冷水而进行充分冷却．

解答 解：（1）含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质离子，排除SO₃^2-、CO₃^2-和Ag⁺存在，硫酸根离子能与钡离子结合生成硫酸钡沉淀，所以检验粗盐中硫酸根离子的方法为：取少量溶液于试管中，加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，则证明溶液中有SO₄^2-，
故答案为：加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，证明硫酸根离子存在；
（2）①除去粗盐中的可溶性杂质：Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、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，按滴加顺序依次为cda或dca，
故答案为：cda或dca；
②粗盐提纯的步骤为：把含有泥沙的粗盐完全溶解；过滤除去不溶于水的泥沙，实现固液分离，需用漏斗、烧杯、铁架台，所以选择装置A，蒸发掉水分，即得到食盐晶体蒸发时，需要使用蒸发皿；需要铁架台和铁圈支撑蒸发皿；需要玻璃棒进行搅拌，以防止液体受热不均匀，造成液体飞溅；需要酒精灯进行加热；坩埚钳用于夹持蒸发皿，所以装置C符合，
故答案为：A；C；
③加适量盐酸，可以少引入杂质，并且盐酸与过量NaOH溶液和过量Na₂CO₃溶液发生反应，离子方程式为：H⁺+OH^-═H₂O，CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑，从而除掉过量的OH^-、CO₃^2-；
故答案为：除掉过量的OH^-、CO₃^2-；
④上图中仪器b具有球形特征的为漏斗、c为用于引流的玻璃棒、d带有玻璃活塞的分液漏斗、e为蒸发用的蒸发皿、f带有支管的为蒸馏烧瓶，
故答案为：漏斗；玻璃棒；分液漏斗；蒸发皿；蒸馏烧瓶；
⑤冷凝管中的水采用逆流方法，冷却水从冷凝管的下口通入，上口流出，可使冷凝管充满冷水而进行充分冷却，
故答案为：下；上．

点评 本题主要考查了粗盐提纯实验，为高频考查点，侧重于学生的分析和实验能力的考查，综合性强，要注意除杂质选取和添加的先后顺序，注意相关基础知识的积累，题目难度中等．