Question

9．海洋是巨大的資源寶庫(kù)，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(jiǎn)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(zhǎng)的玻璃管，其作用是導(dǎo)氣兼冷凝，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(guò)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(wèn)題：
①海帶灼燒時(shí)用來(lái)盛裝海帶的儀器是坩堝（填儀器名稱）
②已知KMnO₄、H₂O₂、Cl₂等均可與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)的角度看I^-轉(zhuǎn)化成I₂，最好選H₂O₂ （上述三種中選擇）
（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(guò)的實(shí)驗(yàn)步驟是溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)．
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

③為確保雜質(zhì)除盡，所加試劑應(yīng)適當(dāng)過(guò)量．如何判斷SO₄^2-是否除盡？取上層清液少許于試管中，滴加BaCl₂溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則SO₄^2-已除盡
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(guò)濾后，還應(yīng)加入適量稀HCl，其目的是除去過(guò)量除雜試劑中的OH^-和CO₃^2-，，判斷加入稀HCl適量的方法可以是向?yàn)V液中逐滴滴加稀HCl，調(diào)節(jié)溶液pH=7．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)玻璃導(dǎo)管較長(zhǎng)可以起到導(dǎo)氣、冷凝的作用，為了增強(qiáng)冷凝效果，應(yīng)用溫度降低的物質(zhì)進(jìn)行冷凝，進(jìn)行分析解答；
（2）①固體灼燒需要在坩堝中進(jìn)行；
②綠色化學(xué)是反應(yīng)過(guò)程中原子利用率100%，不引入雜質(zhì)離子；
（3）①粗鹽中泥沙等不溶性雜質(zhì)不溶于水，而氯化鈉溶于水，可用過(guò)濾的方法除去泥沙雜質(zhì)；由溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)操作完成；
②除去氯化鈣需要過(guò)量碳酸鈉，除去氯化鎂需要過(guò)量氫氧化鈉，硫酸鈉用過(guò)量氯化鋇溶液除去，過(guò)量氯化鋇溶液用碳酸鈉溶液除去；
③硫酸根離子遇到鋇離子生成白色沉淀；
④除Ca²⁺用碳酸鈉，除Mg²⁺用氫氧化鈉，除SO₄^2-用氯化鋇，試劑過(guò)量需要按照一定順序保證不引入新的雜質(zhì)；
⑤按順序加入上述除雜試劑過(guò)濾后，還應(yīng)加入適量稀HCl是除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉，調(diào)節(jié)溶液PH=7說(shuō)明碳酸鈉被除盡；

解答 解：（1）該裝置中使用的玻璃導(dǎo)管較長(zhǎng)，其作用是冷凝水蒸氣導(dǎo)氣作用，為了增強(qiáng)冷凝效果，應(yīng)用溫度降低的物質(zhì)進(jìn)行冷凝，燒杯中還要盛有的物質(zhì)是冰水混合物，故答案為：導(dǎo)氣兼冷凝；冰水；
（2）①海帶灼燒時(shí)用來(lái)盛裝海帶的儀器是坩堝，故答案為：坩堝；
②已知KMnO₄、H₂O₂、Cl₂等均可與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)的角度看I^-轉(zhuǎn)化成I₂，最好選H₂O₂，
故答案為：H₂O₂；
（3）①若只除去其中的不溶性雜質(zhì)，應(yīng)經(jīng)過(guò)的實(shí)驗(yàn)步驟是溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)，故答案為：溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)；
②除去氯化鈣需要過(guò)量碳酸鈉生成碳酸鈣沉淀，除去氯化鎂需要過(guò)量氫氧化鈉生成氫氧化鎂沉淀，硫酸鈉用過(guò)量氯化鋇溶液除去生成硫酸鋇沉淀，過(guò)量氯化鋇溶液用碳酸鈉溶液除去，生成碳酸鋇沉淀，
故答案為：

Na2CO3

NaOH

BaCl2

③為確保雜質(zhì)除盡，所加試劑應(yīng)適當(dāng)過(guò)量．判斷SO₄^2-是否除盡，可以取上層清液少許于試管中，滴加BaCl₂溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則SO₄^2-已除盡，
故答案為：取上層清液少許于試管中，滴加BaCl₂溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則SO₄^2-已除盡；
④首先要把粗鹽溶于水形成溶液，然后鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過(guò)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(guò)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，再進(jìn)行過(guò)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，最后經(jīng)蒸發(fā)操作得到較純凈的氯化鈉，所以正確的順序?yàn)闅溲趸�鈉，氯化鋇，碳酸鈉，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按順序加入上述除雜試劑過(guò)濾后，還應(yīng)加入適量稀HCl，其目的是除去過(guò)量除雜試劑中的OH^-和CO₃^2-，判斷加入稀HCl適量的方法可以是向?yàn)V液中逐滴滴加稀HCl，調(diào)節(jié)溶液pH=7，
故答案為：除去過(guò)量除雜試劑中的OH^-和CO₃^2-，向?yàn)V液中逐滴滴加稀HCl，調(diào)節(jié)溶液pH=7；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了海水提取物質(zhì)的過(guò)程、鹽的性質(zhì)、除雜的方法和原則，除去多種雜質(zhì)時(shí)，要考慮加入試劑的順序，為了保證將雜質(zhì)除盡，所加試劑必須過(guò)量，因此為了不引進(jìn)新的雜質(zhì)，后面加入的試劑要能夠除去前面所進(jìn)入的過(guò)量試劑，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．