Question

某校探究學(xué)習(xí)小組同學(xué)用含有少量雜質(zhì)(主要為少量泥沙、CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等)的粗鹽制取“化學(xué)純”級(jí)的NaCl，實(shí)驗(yàn)前他們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案(框圖)。

(1)請(qǐng)寫(xiě)出操作第④、⑤步所加試劑名稱(chēng)及第⑥步操作名稱(chēng)：④       ，⑤         ，⑥      ；
(2) 沉淀混合物C的化學(xué)成分有(用文字和化學(xué)式表示)：                              ；
(3)寫(xiě)出第⑤步操作中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
                                                                            ；
(4)如何用最簡(jiǎn)單方法檢驗(yàn)第⑤步實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到了目的：                               
                                                                              ；
(5)你認(rèn)為該設(shè)計(jì)里哪些步驟調(diào)換后不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果：                                 ；
(6)有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟可以簡(jiǎn)化，請(qǐng)你提出簡(jiǎn)化的一種設(shè)想：                
                                                                。

Answer 1

⑴④碳酸鈉溶液  ⑤鹽酸  ⑥蒸發(fā)（蒸發(fā)結(jié)晶也可）（各1分）
⑵ 泥沙、BaSO₄、BaCO₃、CaCO₃、Mg(OH)₂（2分）
⑶第⑤步：H⁺ + OH^- = H₂O  （1分）   CO₃^2- + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑（1分）
⑷ 用玻璃棒蘸取溶液點(diǎn)在pH試紙中部，若變紅，說(shuō)明溶液呈酸性，無(wú)OH^-、CO₃^2-存在；若變藍(lán)，說(shuō)明溶液仍呈堿性，有OH^-、CO₃^2-存在，需繼續(xù)滴加鹽酸至呈酸性。（2分）
⑸②和③或③和④（2分）
⑹ 用Ba (OH)₂代替BaCl₂和NaOH，使②③步合并為一步（1分）

試題分析：（1）分析流程圖已給出的試劑的作用，BaCl₂溶液除去Na₂SO₄，NaOH溶液除去MgCl₂，所以④的作用為除去CaCl₂，所選試劑為Na₂CO₃溶液，⑤的作用是除去過(guò)量的NaOH、Na₂CO₃，應(yīng)選用鹽酸，⑥的作用是從NaCl溶液中得到化學(xué)純NaCl，為蒸發(fā)操作。
（2）BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃反應(yīng)后得到的沉淀共有：泥沙、BaSO₄、BaCO₃、CaCO₃、Mg(OH)₂。
（3）第⑤步加入HCl，與NaOH和Na₂CO₃反應(yīng)，所以離子方程式為：H⁺ + OH^- = H₂O；  CO₃^2- + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑。
（4）HCl足量時(shí)第⑤步達(dá)到了目的，可用pH試紙檢驗(yàn)，若試紙變化，證明HCl過(guò)量，OH?、CO₃²?不存在，若變藍(lán)，說(shuō)明還有OH?、CO₃²?，需繼續(xù)滴加鹽酸至呈酸性。
（5）NaOH不影響其他物質(zhì)的除去，所以NaOH的加入順序可以提前，也可以向后調(diào)整，即②和③或③和④可調(diào)換。
（6）用Ba (OH)₂代替BaCl₂和NaOH，可同時(shí)除去Na₂SO₄和MgCl₂，使②③步合并為一步。