Question

某工業(yè)廢液中含有大量的K⁺、Cl^-、Br^-，還有少量的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．若取這種廢液來(lái)制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴（Br₂）可設(shè)計(jì)如下流程：

可供試劑a、b的選擇試劑：飽和Na₂CO₃溶液、飽和K₂CO₃溶液、KOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、H₂O₂、KMnO₄（H⁺）溶液、稀HNO₃．
（1）試劑a應(yīng)該選用

 

；
（2）操作①、②、③、④、⑤的名稱(chēng)是

 

（選填字母編號(hào)）．
a．萃取、過(guò)濾、分液、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶
b．萃取、分液、蒸餾、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶
c．分液、萃取、過(guò)濾、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶
d．萃取、分液、分液、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶
（3）除去無(wú)色液體I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子，選出b所代表的試劑，按滴加順序依次是

 

（填寫(xiě)化學(xué)式）．
（4）調(diào)節(jié)pH的作用是

 

，操作方法是

 

．
（5）操作⑤中用到的瓷質(zhì)儀器名稱(chēng)是

 

．
（6）如果用電解氯化鉀溶液來(lái)制取氫氣和氯氣，再使氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫，將生成的氯化氫用水吸收制得鹽酸．為了制得100噸35%的鹽酸，理論上需氯化鉀

 

噸．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的分離、提純和除雜

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題,離子反應(yīng)專(zhuān)題

分析：（1）試劑a能將Br^-氧化為Br₂，試劑a應(yīng)具有氧化性；
（2）無(wú)色液體Ⅰ中含有K⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，無(wú)色液體Ⅲ中只含有K⁺、Cl^-，則試劑b的作用是除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-；
（3）除去Ca²⁺，選用飽和K₂CO₃溶液；除去Mg²⁺，選用KOH溶液；除去SO₄^2-，選用BaCl₂溶液；
（4）無(wú)色液體Ⅱ中還含有雜質(zhì)離子CO₃^2-和OH^-；用pH試紙測(cè)定至pH=7；
（5）操作⑤是蒸發(fā)結(jié)晶；
（6）根據(jù)氯元素守恒解題．

解答： 解：（1）由加入的CCl₄及得到的深紅棕色液體知，試劑a能將Br^-氧化為Br₂，試劑a應(yīng)具有氧化性，所以應(yīng)選用H₂O₂溶液，故答案為：H₂O₂溶液；
（2）由流程圖知，無(wú)色液體Ⅰ中含有K⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，無(wú)色液體Ⅲ中只含有K⁺、Cl^-，則試劑b的作用是除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．操作①是萃取，操作②是將互不相溶的兩種液體分開(kāi)-分液，操作③是將沸點(diǎn)不同的、互溶的兩液體分開(kāi)-蒸餾，操作④是將溶液與沉淀分開(kāi)-過(guò)濾，操作⑤是將KCl從其水溶液中提取出來(lái)-結(jié)晶，故答案為：b；
（3）由于除雜時(shí)除雜試劑需過(guò)量，且不能引入新雜質(zhì)，所以除去Ca²⁺，選用飽和K₂CO₃溶液；除去Mg²⁺，選用KOH溶液；除去SO₄^2-，選用BaCl₂溶液．而且只要滿(mǎn)足BaCl₂溶液在飽和K₂CO₃溶液之前加入即可，
故答案為：BaCl₂溶液、飽和K₂CO₃溶液、KOH溶液（或KOH溶液、BaCl₂溶液、飽和K₂CO₃溶液或BaCl₂溶液、KOH溶液、飽和K₂CO₃溶液）；
（4）由以上知，無(wú)色液體Ⅱ中還含有雜質(zhì)離子CO₃^2-和OH^-，需用鹽酸來(lái)除去過(guò)量的OH^-及CO₃^2-，調(diào)節(jié)pH=7的操作方法是滴加鹽酸，無(wú)氣體產(chǎn)生時(shí)，用pH試紙測(cè)定至pH=7，
故答案為：除去過(guò)量的OH^-及CO₃^2-；滴加稀鹽酸，無(wú)氣體產(chǎn)生時(shí)，用pH試紙測(cè)定至pH=7；
（5）由于操作⑤是蒸發(fā)結(jié)晶，所以該操作用到的瓷質(zhì)儀器是蒸發(fā)皿，故答案為：蒸發(fā)皿；
（6）氯化氫的物質(zhì)的量與氯化鉀的物質(zhì)的量相等，100×35%×

74.5

36.5

=71.43噸，故答案為：71.43．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離、提純，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和評(píng)價(jià)能力的考查，難度不大，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)的異同，注意除雜時(shí)不能引入新的雜質(zhì)．