Question

10．“鹽泥”是粗鹽提純及電解食鹽水過程中形成的工業(yè)“廢料”．某工廠的鹽泥含有NaCl（15～20%）、Mg（OH）₂（15～20%）、CaCO₃（5～10%）、BaSO₄（30～40%）和不溶于酸的物質（10～15%），為了生產七水硫酸鎂，設計了如圖1的工藝流程：

（1）電解食鹽水前，為除去食鹽水中的Mg²⁺、Ca²⁺、SO${\;}_{4}^{2-}$等雜質離子，下列試劑加入的先后順序合理的是D（填字母）．
A．碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇　  B．碳酸鈉、氯化鋇、氫氧化鈉
C．氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇　  D．氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉
（2）反應器中發(fā)生兩個轉化，寫出其中一個反應的化學方程式：CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑或Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O．
（3）三種化合物的溶解度（S）隨溫度變化曲線如圖2，在過濾器中需要趁熱過濾，其主要原因是溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離更徹底（或高溫下CaSO₄•2H₂O溶解度�。�；濾渣的主要成分除不溶于酸的物質外另外兩種為硫酸鋇（BaSO₄）、硫酸鈣（CaSO₄或CaSO₄•2H₂O）．
（4）在蒸發(fā)濃縮器中通入高溫水蒸氣并控制溫度在100～110℃，蒸發(fā)結晶，此時析出的晶體主要是氯化鈉（NaCl）．
（5）洗滌槽中洗滌晶體的目的是除去晶體表面的雜質，檢驗晶體表面的Cl^-已洗滌干凈的方法是取最后洗滌液少許于試管中，滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再產生沉淀，靜置，向上層清液滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，無沉淀產生．

Answer 1

分析 （1）根據除去鈣離子用碳酸根離子進行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去進行分析；
（2）鹽泥中的碳酸鈣、氫氧化鎂分別與稀硫酸反應；
（3）根據圖2中溫度對CaSO₄•2H₂O晶體的影響分析原因；濾渣中含有硫酸鋇和硫酸鈣等物質；
（4）根據溫度對氯化鈉、硫酸鎂、硫酸鈣晶體的影響判斷析出的主要成分；
（5）檢驗氯離子通常使用硝酸銀溶液，不過檢驗氯離子前需要除去干擾離子硫酸根離子．

解答 解：（1）加入的鋇離子可以由碳酸鈉除去，故最后加碳酸鈉，鋇試劑與氫氧化鈉先后都可，故加入試劑的順序為先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na₂CO₃或先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na₂CO₃，所以D正確，
故答案為：D；
（2）鹽泥中的碳酸鈣、氫氧化鎂分別與硫酸反應，反應的化學方程式為：CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑、Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O，
故答案為：CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑或Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O；
（3）在蒸發(fā)濃縮的過程中，溫度大于40℃時隨溫度升高CaSO₄•2H₂O晶體溶解度降低，故會析出CaSO₄•2H₂O晶體，且應該趁熱過濾，防止溫度降低CaSO₄•2H₂O的溶解度變大，又重新溶解，不利于鈣鹽和鎂鹽的分離；同時溫度降低硫酸鎂晶體會析出，造成產量損失；濾渣的主要成分有不溶于酸的物質、鹽泥中含有的硫酸鋇，蒸發(fā)酒精出來的硫酸鈣，
故答案為：溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離更徹底（或高溫下CaSO₄•2H₂O溶解度�。�；硫酸鋇（BaSO₄）、硫酸鈣（CaSO₄或CaSO₄•2H₂O）；
（4）根據圖象可知，在蒸發(fā)濃縮器中通入高溫水蒸汽并控制溫度在100～110℃蒸發(fā)結晶，CaSO₄•2H₂O的溶度積非常小，此時析出的晶體主要是：氯化鈉，
故答案為：氯化鈉（NaCl）；
（5）濾液中的硫酸根離子會影響氯離子的干擾，應該先除去硫酸根離子，再檢驗氯離子，方法為：取最后洗滌液少許于試管中，滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再產生沉淀，靜置，向上層清液滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，無沉淀產生．
故答案為：取最后洗滌液少許于試管中，滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再產生沉淀，靜置，向上層清液滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，無沉淀產生．

點評 本題主要考查了鹽的性質、除雜的方法和原則，題目難度中等，注意除去多種雜質時，要考慮加入試劑的順序，為了保證將雜質除盡，所加試劑必須過量，因此為了不引進新的雜質，后面加入的試劑要能夠除去前面所進入的過量試劑．