Question

為除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、以及泥沙等雜質，某同學設計了一種制備精鹽的實驗方案，步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量)：

稱取精鹽

(1)判斷BaCl₂已過量的方法是____________________________________________________。

(2)第④步中，相關的離子方程式是_____________________________________________。

(3)若先用鹽酸調pH再過濾，將對實驗結果產生影響，其原因是_____________________。

(4)為檢驗精鹽純度，需配制150 mL 0.2 mol·L^-1 NaCl(精鹽)溶液，下圖是該同學轉移溶液的示意圖，圖中的錯誤是_________________________________________________。

Answer 1

解析：本實驗的目的是除去粗鹽中的泥沙、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、，從而得到精鹽。首先分析每一步實驗操作的目的和作用；①是溶解，其目的是將粗鹽中可溶物質溶于水中，形成溶液，便于所加試劑與這些雜質離子發生反應，同時也使泥沙沉降；②是加入BaCl₂，其目的是讓Ba²⁺與反應生成BaSO₄沉淀使除去；③是加入NaOH，其目的是與Mg²⁺、Fe³⁺反應生成Mg(OH)₂和Fe(OH)₃沉淀使其除去；④是加入Na₂CO₃溶液，其目的是將Ca²⁺、Ba²⁺轉化為CaCO₃、BaCO₃沉淀使其除去；⑤是過濾，其目的是將泥沙及所生成的難溶物(各種沉淀)除去；⑥是加入適量的鹽酸，其目的是除去多余的NaOH和Na₂CO₃；⑦是蒸發、結晶、烘干，其目的是除去NaCl中的水及少量多余的鹽酸，最后得到精鹽。

(1)判斷BaCl₂已過量的方法可通過步驟②后的溶液中是否有Ba²⁺或來實現。

(2)第④步是Na₂CO₃與Ca²⁺和Ba²⁺反應，其離子方程式為：Ca²⁺+CaCO₃↓；Ba²⁺+BaCO₃↓。

(3)因生成的沉淀物質都能與鹽酸反應，所以應先過濾除去這些沉淀，然后再加入適量鹽酸酸化。

(4)配制一定物質的量濃度的溶液一定要按規范操作。題目要求是配制150 mL 0.2 mol·L^-1 NaCl溶液，應該用容積為150 mL的容量瓶來配制，且轉移液體時一定要用玻璃棒進行引流。

答案：(1)取第②步后的上層清液1—2滴于點滴板上，再滴入1—2滴BaCl₂溶液，若溶液未變渾濁，則表明BaCl₂已過量

(2)Ca²⁺+CaCO₃↓；Ba²⁺+BaCO₃↓

(3)在此酸度條件下，會有部分沉淀溶解，從而影響制得精鹽的純度

(4)未用玻璃棒引流；未采用150 mL容量瓶