Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等離子的鹵水為主要原料制備無(wú)水CaCl2和Br2，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的試劑是______，所用的主要儀器名稱是_____。

（2）加入溶液W的目的是______，用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg2+，由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇的pH最大范圍是______，酸化溶液Z時(shí)，使用的試劑為______。

	開始沉淀時(shí)的pH	沉淀完全時(shí)的pH
Mg2+	9.6	11.0
Ca2+	12.2	c（OH-）=1.8molL-1

Answer 1

【答案】四氯化碳（CCl4) 分液漏斗 除去溶液中的SO42- 11.0≤pH<12.2 鹽酸

【解析】

實(shí)驗(yàn)室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等離子的鹵水為主要原料制備無(wú)水CaCl2和Br2，應(yīng)將混合物中的Mg2+、SO42-等離子除去，操作流程為：鹵水中通入氯氣，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，單質(zhì)溴極易溶于有機(jī)溶劑，所以可以采用萃取的方法，由流程圖可知單質(zhì)溴在下層，然后再蒸餾可以得到溴單質(zhì)，向溶液中加入氯化鋇中可以將硫酸根離子除去，用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg2+，加入氧化鈣，氧化鈣在上層清液中發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈣，鎂離子轉(zhuǎn)化成氫氧化鎂沉淀，過濾除去，過濾后，得到的溶液Z主要是氯化鈣溶液，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶即可得到純凈的無(wú)水CaCl2。

(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性，通入氯氣后可以將溶液中的Br-氧化溴單質(zhì)，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，因?yàn)閱钨|(zhì)溴極易溶于有機(jī)溶劑，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要儀器是分液漏斗．由流程圖可知單質(zhì)溴在下層，因此該有機(jī)溶劑的密度要比水的大且不溶于水，所以該試劑是CCl4，故答案為：CCl4；分液漏斗；

(2)由于SO42-會(huì)與Ca2+結(jié)合形成微溶性的硫酸鈣而影響氯化鈣的制備，因此必需除去，應(yīng)先加入氯化鋇溶液使硫酸根離子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，來(lái)除去硫酸根離子，由表中數(shù)據(jù)可知pH大于11時(shí)Mg2+沉淀完全，pH大于12.2時(shí)，Ca2+開始沉淀，所以理論上可選擇pH最大范圍是11.0≤pH＜12.2；因?yàn)椴荒芤�入新的雜質(zhì)，所以酸化溶液Z時(shí)，使用的試劑應(yīng)該為鹽酸，故答案為：除去溶液中SO42-；11.0≤pH＜12.2；鹽酸。