Question

2．氯堿工業(yè)中制堿的原料是飽和食鹽水，由于粗鹽中含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，不符合電解要求，因此必須經(jīng)過精制．學校實驗小組精制粗鹽水的實驗過程如圖：

請回答以下問題：
（1）操作a的名稱是過濾，所用玻璃儀器是玻璃棒、漏斗、燒杯．
（2）在第Ⅱ步中，加入過量試劑甲后，生成了兩種大量的沉淀，則試劑甲為NaOH溶液（寫化學式）．
（3）試劑丙為Na₂CO₃溶液（寫化學式）．判斷試劑丙是否過量的方法是：向上層清液中滴加鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，則Na₂CO₃過量．
（4）在第Ⅴ步中，加入試劑丁直到溶液無明顯變化時，寫出此過程的化學方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 流程是操作Ⅰ通過過濾除去不溶性雜質(zhì)，得到溶液A中含有雜質(zhì)離子Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-雜質(zhì)，加入過量試劑甲為氫氧化鈉沉淀鐵離子和鎂離子，過濾得到溶液B中含有Ca²⁺、OH^-、SO₄^2-雜質(zhì)，加入過量試劑乙為氯化鋇沉淀硫酸根離子，過濾得到溶液D中含有OH^-、Ca²⁺、Ba²⁺加入過量試劑丙為碳酸鈉溶液，除去Ca²⁺、Ba²⁺，過濾得到溶液F中含有氫氧根離子、碳酸根離子，加入適量試劑丁為鹽酸到不再有氣體產(chǎn)生得到較純凈的食鹽水；
（1）操作a是通過過濾除去不溶性雜質(zhì)的操作，實現(xiàn)固體和溶液分離的方法是過濾，依據(jù)過濾裝置回答需要的儀器；
（2）粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-雜質(zhì)，加入過量試劑氫氧化鈉后，可以將鎂離子以及鐵離子沉淀，試劑甲為氫氧化鈉溶液；
（3）檢驗試劑丙是否過量即檢驗Na₂CO₃是否過量，可根據(jù)滴加鹽酸來分析；
（4）溶液中的過量的氫氧根離子和碳酸根離子可以加鹽酸來除去．

解答 解：（1）在食鹽水中，實現(xiàn)溶液和泥沙難溶物的分離可以采用過濾的方法，過濾用到的儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯，故答案為：過濾；玻璃棒、漏斗、燒杯；
（2）粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-雜質(zhì)，加入過量試劑氫氧化鈉后，可以將鎂離子以及鐵離子形成氫氧化鎂和氫氧化鐵沉淀，所以試劑甲為NaOH溶液，故答案為：NaOH；
（3）過濾得到溶液D中含有OH^-、Ca²⁺、Ba²⁺加入過量試劑丙為Na₂CO₃溶液，除去Ca²⁺、Ba²⁺，檢驗試劑丙是否過量即檢驗Na₂CO₃是否過量，可以取少量上層澄清液于試管中，滴加鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，則Na₂CO₃過量．       
故答案為：Na₂CO₃；向上層清液中滴加鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，則Na₂CO₃過量；
（4）在第Ⅴ步中，加入試劑鹽酸可以將過量的氫氧化鈉以及過量的碳酸鈉除掉，此過程的化學方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O； 故答案為：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O．

點評 本題考查了常見物質(zhì)的分離方法和提純，物質(zhì)分離是現(xiàn)在考試的重點和熱點，可以根據(jù)所學知識進行回答，難度不大．