Question

粗食鹽中常含有碳酸鈉、硫酸鈉和不溶于水的雜質(zhì)．提純粗鹽的方法是：先將樣品溶于適量水中，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，再將濾液按下圖所示步驟進(jìn)行操作．

已知：K_SP（BaCO₃）=3.0×10^-9  K_SP（BaSO₄）=1.0×10^-10
回答下列問題：
（1）起始濾液的pH

 

7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因用離子方程式表示為

 

．
（2）試劑Ⅰ是

 

，加入試劑 I后溶液中CO₃^2-和SO₄^2-的濃度比是

 

．
（3）檢驗(yàn)②中加入試劑Ⅱ是否過量的方法是

 

．
（4）除去③中加入的過量試劑 III的方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：粗鹽提純

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：粗鹽樣品中含有少量碳酸鈉、硫酸鈉和不溶于水的雜質(zhì)，除去碳酸根離子和硫酸根離子，需要加入過量氯化鋇溶液；然后過濾后獲得碳酸鈉、氯化鈉溶液A，然后加入過量的碳酸鈉溶液除去溶液中的氯化鋇，過濾，得到氯化鈉和碳酸鈉混合液，再加入過量鹽酸，除去過量的碳酸鈉，最后通過加入濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶和氯化鈉，
（1）根據(jù)碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)要除掉雜質(zhì)離子硫酸根離子和碳酸根離子選擇試劑；
（3）依據(jù)硫酸根與鋇離子反應(yīng)生成沉淀解答；
（4）依據(jù)稀鹽酸的性質(zhì)（具有揮發(fā)性）回答．

解答： 解：（1）碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，能水解導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，所以溶液呈堿性，pH＞7，
水解的離子方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO^3-+OH^-，故答案為：大于；CO₃^2-+H₂O?HCO^3-+OH^-；
（2）要除掉雜質(zhì)離子硫酸根離子和碳酸根離子，應(yīng)加入過量的氯化鋇溶液，碳酸根和硫酸根生成不溶于水的鋇鹽，同時(shí)生成氯化鈉，加入試劑BaCl₂后溶液中的CO₃^2-和SO₄^2-均完全沉淀，即濃度比是

c(C O 2- 3 )

c(SO42-)

=

Ksp(BaCO3) c(Ba2+)

Ksp(BaSO4) c(Ba2+)

=

Ksp(BaCO3)

Ksp(BaSO4)

=

3.0×10-9

1.0×10-10

=30，故答案為：BaCl₂； 30：1；
（3）如果除雜劑過量，則濾液中含有鋇離子，再加入氯化鋇溶液不再產(chǎn)生沉淀，所以其檢驗(yàn)方法是：取少量濾液加入試劑氯化鋇，若無沉淀，則表明已過量，故答案為：取上層清液少許繼續(xù)滴加BaCl₂溶液產(chǎn)生沉淀；
（4）過量的稀鹽酸可以利用蒸發(fā)的操作除去，因?yàn)辂}酸具有揮發(fā)性，故答案為：蒸發(fā)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯化鉀的提純，注意在解此類題時(shí)，首先分析需要除去的雜質(zhì)的離子，選擇試劑時(shí)，既要除雜徹底，還不能引入新的雜質(zhì)，硫酸根離子一般放在開始除去，碳酸根離子將剩余的鋇離子除去，最后加鹽酸除剩余的碳酸根離子，本題難度中等．