Question

13．食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．
粗食鹽常含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)離子，實(shí)驗(yàn)室提供的試劑如下：飽和Na₂CO₃溶液、飽和K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、75%乙醇、四氯化碳．實(shí)驗(yàn)室提純NaCl的流程如圖1：

（1）欲除去溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子，從實(shí)驗(yàn)室提供的試劑中選出，按滴加順序依次為NaOH溶液，BaCl₂溶液，飽和Na₂CO₃溶液
（2）請(qǐng)寫出下列試劑加入時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：
加入試劑i：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
加入試劑iii：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
（3）洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為75%乙醇．（從提供的試劑中選）
（4）實(shí)驗(yàn)中用到的鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.400mol/L，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室某濃鹽酸試劑瓶上的有關(guān)數(shù)據(jù)如圖2：
欲用圖2所述的濃鹽酸配制實(shí)驗(yàn)所需濃度的稀鹽酸480mL，
①配制需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、20mL量筒、500mL容量瓶（填儀器名稱）
②需量取的濃鹽酸的體積為：16.8mL．

Answer 1

分析 在溶液Ⅰ中可依次加入氫氧化鈉、氯化鋇、飽和碳酸鈉溶液，過(guò)濾所得濾液含有氯化鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉，加入鹽酸，所得溶液Ⅱ?yàn)槁然�鈉，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶可得到氯化鈉晶體．
（1）加入過(guò)量的氫氧化鈉可以除去鎂離子和三價(jià)鐵離子，加入過(guò)量的氯化鋇可以除去硫酸根離子，最后加入過(guò)量的碳酸鈉除去過(guò)量的鋇離子和鈣離子，注意碳酸鈉一定放在在后；
（2）加入氫氧化鈉后氫氧根離子與鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，與鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀；
加入碳酸鈉后，鈣離子與碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，鋇離子與碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀；
（3）根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)以及氯化鉀在有機(jī)物中的溶解度知識(shí)來(lái)回答；
（4）①據(jù)實(shí)驗(yàn)操作的步驟以及每步操作需要儀器確定反應(yīng)所需儀器；
②依據(jù)稀釋前后溶液中所含的氯化氫的物質(zhì)的量不變計(jì)算解答．

解答 解：在溶液Ⅰ中可依次加入氫氧化鈉、氯化鋇、飽和碳酸鈉溶液，過(guò)濾所得濾液含有氯化鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉，加入鹽酸，所得溶液Ⅱ?yàn)槁然�鈉，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶可得到氯化鈉晶體．
（1）欲除去溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-離子，應(yīng)首先加入過(guò)量的氫氧化鈉除去鎂離子和三價(jià)鐵離子，然后加入過(guò)量的氯化鋇可以除去硫酸根離子，最后加入過(guò)量的飽和碳酸鈉溶液除去過(guò)量的鋇離子和鈣離子，
故答案為：NaOH溶液，BaCl₂溶液，飽和Na₂CO₃溶液；
（2）加入氫氧化鈉后氫氧根離子與鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，離子方程式為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，
加入碳酸鈉后，鈣離子與碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，離子方程式為：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
鋇離子與碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，離子方程式：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
故答案為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（3）除去NaCl晶體表面的少量的KCl，應(yīng)選用75%的乙醇，因?yàn)镃Cl₄有毒，同時(shí)KCl也不會(huì)溶解在CCl₄中，
故答案為：75%乙醇；
（4）①用濃溶液配制烯溶液的步驟為：計(jì)算出需要的濃鹽酸的體積16.8ml，用20ml量筒量取所需要的濃鹽酸的體積，在燒杯中稀釋（可用量筒量取水），用玻璃棒攪拌，冷卻后轉(zhuǎn)移到500ml容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌并將洗滌液移入容量瓶中，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加至溶液凹面與刻度線水平相切，蓋好瓶塞，搖勻，所以還需要的玻璃儀器有：20mL量筒、膠頭滴管、玻璃棒、燒杯、500mL容量瓶；
故答案為：20mL量筒；500mL容量瓶；
 ②從濃鹽酸試劑瓶上的有關(guān)數(shù)據(jù)可知鹽酸的密度為1.19g/ml，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%，摩爾質(zhì)量為36.5g/mol，
依據(jù)C=$\frac{1000ρw}{M}$，該濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為：C=$\frac{1000×1.19×36.5%}{36.5}$mol/L=11.9mol/L，稀釋前后溶液中所含的氯化氫的物質(zhì)的量不變，設(shè)消耗濃鹽酸的體積為Vml，則11.9mol/L×V=0.400mol/L×500ml，解得V=16.8ml，
故答案為：16.8mL．

點(diǎn)評(píng) 本題考查以粗鹽的提純?yōu)檩d體綜合考查物質(zhì)的分離、提純，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力的考查，題目難度中等，明確除去雜質(zhì)離子用到的試劑及順序，熟悉配置一定物質(zhì)的量濃度溶液所需要的儀器和步驟是解題的關(guān)鍵．