Question

4．粗鹽中含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-以及泥沙等雜質，某同學實驗室提純NaCl的流程如下（加入的試劑稍過量）
稱取粗鹽$→_{①}^{溶解}$$→_{②}^{BaCl_{2}}$$→_{③}^{NaOH}$$→_{④}^{試劑A}$$→_{⑤}^{過濾}$濾液$→_{⑥}^{適量鹽酸}$$→_{⑦}^{蒸發(fā)、結晶、烘干}$NaCl
（1）步驟④中加入的試劑A是Na₂CO₃（填化學式）．
（2）步驟⑤中，過濾得到的濾渣中，除泥沙外還存在的主要物質有：BaSO₄、CaCO₃、Mg（OH）₂（填化學式、寫三種）．
（3）步驟⑥濾液中加入適量的鹽酸，相關的反應的化學方程式：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O、NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
（4）用提純的NaCl固體配制480mL 1.0mol/L的NaCl溶液，所用儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙外，還需要500mL容量瓶、托盤天平 （填儀器名稱）．
（5）判斷步驟②中BaCl₂溶液已過量的方法是：取少量上層清液于試管中再滴入1～2滴BaCl₂溶液，若溶液未變渾濁，則表明BaCl₂已過量．
（6）若先用鹽酸調pH再過濾，將對實驗結果產生影響，其原因是會將沉淀溶解，重新引入雜質．

Answer 1

分析 實驗流程為：粗鹽樣品含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等雜質，加入過量的氯化鋇，可以將硫酸根離子除去，但是會引入鋇離子雜質離子，加入過量氫氧化鈉溶液的目的是除去氯化鎂，加入過量的碳酸鈉溶液的目的除去雜質CaCl₂和加入的過量試劑BaCl₂，過濾，將得到的沉淀全部濾出，得到的濾液是含有氯化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉等的混合物，加入足量的鹽酸，可以出去碳酸根離子、氫氧根離子等雜質離子，最后即可獲得較為純凈的氯化鈉，
（1）加入氯化鋇除去硫酸根離子，加入氫氧化鈉除去鎂離子，加入試劑A的是為了除去鈣離子及過量的鋇離子，則試劑A為碳酸鈉溶液；
（2）Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子分別轉化成CaCO₃、Mg （OH）₂、BaSO₄，過量鋇離子轉化成了BaCO₃，據此分析濾渣的組成；
（3）鹽酸的作用是除掉過量的CO₃^2-、OH^-；
（4）根據配制一定物質的量濃度溶液的步驟分析需要儀器；
（5）若BaCl₂已過量，則再加入氯化鋇不會生成沉淀，據此判斷檢驗方法；
（6）CaCO₃、BaCO₃、Mg（OH）₂沉淀可以溶解在鹽酸中，生成一部分雜質，除雜效果不好．

解答 解：實驗流程為：粗鹽樣品含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等雜質，加入過量的氯化鋇，可以將硫酸根離子除去，但是會引入鋇離子雜質離子，加入過量氫氧化鈉溶液的目的是除去氯化鎂，加入過量的碳酸鈉溶液的目的除去雜質CaCl₂和加入的過量試劑BaCl₂，過濾，將得到的沉淀全部濾出，得到的濾液是含有氯化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉等的混合物，加入足量的鹽酸，可以出去碳酸根離子、氫氧根離子等雜質離子，最后即可獲得較為純凈的氯化鈉，
（1）粗鹽中含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入過量的氯化鋇溶液可除去SO₄^2-，加入NaOH溶液除去Mg²⁺，此時溶液中含有雜質為Ca²⁺、Ba²⁺，需要加入過量的Na₂CO₃除去，
故答案為：Na₂CO₃；
（2）步驟⑤是將生成的沉淀通過過濾分離，由于Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子分別轉化成CaCO₃、Mg （OH）₂、BaSO₄，過量鋇離子轉化成了BaCO₃，則濾渣中含有的物質有BaSO₄、CaCO₃、Mg （OH）₂、BaCO₃，
故答案為：BaSO₄；CaCO₃；Mg （OH）₂；
（3）鹽酸的作用是除掉過量的CO₃^2-、OH^-，發(fā)生的化學反應為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O、NaOH+HCl=H₂O+NaCl，
故答案為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O；NaOH+HCl═NaCl+H₂O；
（4）用提純的NaCl固體配制480mL 1.0mol/L的NaCl溶液，需要選用500mL容量瓶，實際上配制的是500mL 1.0mol/L的溶液，配制步驟為：計算、稱量、溶解、轉移、洗滌、定容、搖勻等，需要的儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、500mL容量瓶、托盤天平，還需要的儀器為：500mL容量瓶、托盤天平，
故答案為：500mL容量瓶、托盤天平；
（5）BaCl₂已過量，則再加入氯化鋇不會生成沉淀，則實驗方法為用試管取少量取少量上層清液于試管中，再滴入1～2滴BaCl₂溶液，若溶液未變渾濁，則表明BaCl₂已過量，
故答案為：再滴入1～2滴BaCl₂溶液，若溶液未變渾濁，則表明BaCl₂已過量；
（6）由于鹽酸能夠與碳酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂發(fā)生反應，先用鹽酸調pH再過濾，導致少量CaCO₃、BaCO₃、Mg（OH）₂沉淀溶解，使NaCl混有雜質，
故答案為：會將沉淀溶解，重新引入雜質．

點評 本題考查了物質分離與提純方法的綜合應用，題目難度中等，明確實驗原理、實驗目的為解答關鍵，注意掌握常見物質分離與提純方法，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．