Question

14．海洋是巨大的資源寶庫，從海洋中可獲得淡水、單質(zhì)碘、食鹽等物質(zhì)．
（1）如圖是用海水制取少量蒸餾水的簡易裝置，其原理與課本中的實(shí)驗(yàn)原理完全相同．裝置中使用了較長的玻璃管，其作用是導(dǎo)氣冷凝，燒杯中還應(yīng)盛裝的物質(zhì)是冰水．
（2）海帶中含有豐富的碘，海帶提碘可將海帶灼燒、溶解、煮沸、過濾得含I^-的濾液，濾液經(jīng)酸化、氧化得含單質(zhì)碘的溶液．回答下列問題：
?海帶灼燒時(shí)用來盛裝海帶的儀器是坩堝（填儀器名稱）
?已知KMnO₄、H₂O₂、Cl₂均可與I^-反應(yīng)生成I₂，且KMnO₄、H₂O₂、Cl₂對(duì)應(yīng)的生成物分別為Mn²⁺、H₂O、Cl^-．從綠色化學(xué)的角度將I^-轉(zhuǎn)化成I₂，最好選擇H₂O₂．
（3）海水曬鹽得到的鹽含有較多的雜質(zhì)．某學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提純粗鹽．
?①若只除去其中的不溶性雜質(zhì)，應(yīng)經(jīng)過的實(shí)驗(yàn)步驟是過濾、洗滌、干燥．
?②若要進(jìn)一步除去上述粗鹽中的可溶性雜質(zhì)，應(yīng)選擇合理的除雜試劑．請(qǐng)?zhí)顚懕恚?br />

雜質(zhì)	CaCl2	MgCl2	Na2SO4
除雜試劑	Na2CO3	NaOH	BaCl2

③為確保雜質(zhì)除盡，所加試劑應(yīng)適當(dāng)過量．如何判斷SO₄^2-是否除盡？靜置一段時(shí)間后，取少量上層清液于試管中，再滴加BaCl₂溶液，若無沉淀生成，說明SO₄^2-沉淀完全，反之未沉淀完全
④上述除雜試劑加入的先后順序應(yīng)滿足的一般條件是Na₂CO₃溶液應(yīng)加在BaCl₂溶液之后
⑤按順序加入上述除雜試劑過濾后，還應(yīng)加入適量稀HCl，其目的是除去過量除雜試劑中的OH-和CO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）玻璃導(dǎo)管除了起導(dǎo)氣的作用，還起到了冷凝的作用；試管放在冰水的燒杯中；
（2）固體灼燒在坩堝內(nèi)進(jìn)行；綠色化學(xué)的角度將I^-轉(zhuǎn)化成I₂，氧化劑不能引入雜質(zhì)；
（3）①若只除去其中的不溶性雜質(zhì)操作為過濾、洗滌、干燥；
②鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀，過濾后，再用鹽酸處理溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子進(jìn)行分析；
③取少量上層清液于試管中，滴加BaCl₂溶液，檢驗(yàn)上清液中是否含有SO₄^2-．
④加入除雜的試劑過量，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀；
⑤過濾后，還應(yīng)加入適量稀HCl除去溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子．

解答 解：（1）該裝置中使用的玻璃導(dǎo)管較長，其作用是導(dǎo)氣冷凝，燒杯中需要裝冰水起到冷卻作用，
故答案為：導(dǎo)氣冷凝；冰水；
（2）海帶灼燒時(shí)用來盛裝海帶的儀器是坩堝，已知KMnO₄、H₂O₂、Cl₂均可與I^-反應(yīng)生成I₂，且KMnO₄、H₂O₂、Cl₂對(duì)應(yīng)的生成物分別為Mn²⁺、H₂O、Cl^-．從綠色化學(xué)的角度將I^-轉(zhuǎn)化成I₂，最好選擇H₂O₂，
故答案為：坩堝；H₂O₂；
（3）①若只除去其中的不溶性雜質(zhì)，應(yīng)經(jīng)過的實(shí)驗(yàn)步驟是過濾、洗滌、干燥，故答案為：過濾；洗滌；干燥；
②鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會(huì)除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，離子都沉淀了，在進(jìn)行過濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，
故答案為：

雜質(zhì)	CaCl2	MgCl2	Na2SO4
除雜試劑	Na2CO3	NaOH	BaCl2

③為確保雜質(zhì)除盡，所加試劑應(yīng)適當(dāng)過量．判斷SO₄^2-是否除盡的方法是：確認(rèn)SO₄^2-已沉淀完全的實(shí)驗(yàn)方法是：靜置一段時(shí)間后，取少量上層清液于試管中，再滴加BaCl₂溶液，若無沉淀生成，說明SO₄^2-沉淀完全，反之未沉淀完全，
故答案為：靜置一段時(shí)間后，取少量上層清液于試管中，再滴加BaCl₂溶液，若無沉淀生成，說明SO₄^2-沉淀完全，反之未沉淀完全；
④加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀，上述除雜試劑加入的先后順序應(yīng)滿足的一般條件是Na₂CO₃溶液應(yīng)加在 BaCl₂溶液之后，
故答案為：Na₂CO₃溶液應(yīng)加在 BaCl₂溶液之后；
⑤鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀，過濾后，再用鹽酸除去溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子，按順序加入上述除雜試劑過濾后，還應(yīng)加入適量稀HCl，其目的是除去過量除雜試劑中的OH-和CO₃^2-，
故答案為：除去過量除雜試劑中的OH-和CO₃^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源的利用、物質(zhì)提純方法、除雜試劑選擇和添加順序、注意實(shí)驗(yàn)基本操作的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．