Question

【題目】某工廠排放的廢液中含有大量的K+、Cl-、Br-，還有少量的Ca2+、Mg2+、SO42-。某研究性小組利用這種廢液來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴，他們設計了如下的流程(提示：圖中試劑a的作用是將Br-轉化為Br2)

試劑b需要從以下試劑中選擇：飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、稀鹽酸

（1）操作①②③④⑤的名稱是________(填序號)。

A. 萃取、過濾、分液、過濾、蒸發(fā)結晶

B. 萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發(fā)結晶

C. 分液、萃取、過濾、過濾、蒸發(fā)結晶

D. 萃取、分液、分液、過濾、蒸發(fā)結晶

（2）除去無色液體Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-，選出試劑b(試劑b代表一組試劑)所代表的試劑，按滴加順序依次是_____________________________________________________________。

（3）調節(jié)pH=7的作用是________________________________________，所用的試劑是___________(填名稱)

（4）操作⑤中用到的瓷質儀器名稱是________________

Answer 1

【答案】BBaCl2溶液、飽和K2CO3溶液、KOH溶液(或KOH溶液、BaCl2溶液、飽和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、飽和K2CO3溶液)除去過量的KOH和K2CO3稀鹽酸蒸發(fā)皿

【解析】

由圖示制備流程為：廢液中加入雙氧水，將溴離子氧化成溴單質，然后加入四氯化碳萃取、分液分離出溴，操作③蒸餾得到四氯化碳和溴單質；無色液體Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，分別加入BaCl2、K2CO3、KOH溶液過濾后得到無色溶液Ⅱ和固體A，再調節(jié)溶液Ⅱ的pH除去碳酸根離子、氫氧根離子，得到無色溶液Ⅲ，最后蒸發(fā)結晶獲得氯化鉀固體。

（1）加入CCl4的目的是萃��；萃取后的操作是將有機層與水層分開，分液；從含有溴的CCl4溶液中分離得到CCl4和液溴的操作，是將兩種相互混溶的液體進行蒸餾；操作④完成后得到固體A和無色液體I，分離固體和液體的操作是過濾；操作⑤是從溶液中得到能溶解于水的氯化鉀晶體，是蒸發(fā)結晶；

（2）除去Ca2＋，選用飽和K2CO3溶液；除去Mg2＋，選用KOH溶液；除去SO42－，選用BaCl2溶液；

（3）無色液體Ⅱ中還含有雜質離子CO32－和OH－；用pH試紙測定至pH=7；

（4）操作⑤是蒸發(fā)結晶，需要使用的儀器為蒸發(fā)皿．

制備流程為：廢液中加入雙氧水，將溴離子氧化成溴單質，加入四氯化碳后萃取、分液分離出溴，通過操作③蒸餾得到四氯化碳和溴單質；無色液體Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，分別加入BaCl2、K2CO3、KOH溶液過濾后得到無色溶液Ⅱ和固體A，再調節(jié)溶液Ⅱ的pH除去碳酸根離子、氫氧根離子，得到無色溶液Ⅲ，通過蒸發(fā)結晶獲得氯化鉀固體。

（1）由流程圖知，無色液體Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，無色液體Ⅲ中只含有K＋、Cl－，則試劑b的作用是除去Ca2＋、Mg2＋、SO42－；操作①是萃取，操作②是分液，將互不相溶的兩種液體分開，操作③是蒸餾，將沸點不同、互溶的兩液體分開，操作④是過濾將溶液與沉淀分開，操作⑤是結晶，將KCl從其水溶液中提取出來，操作①、②、③、④、⑤的名稱是：萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發(fā)結晶，則B正確，故選B；

（2）由于除雜時除雜試劑需過量，且不能引入新雜質，所以除去Ca2＋，選用飽和K2CO3溶液；除去Mg2＋，選用KOH溶液；除去SO42－，選用BaCl2溶液．而且只要滿足BaCl2溶液在飽和K2CO3溶液之前加入即可，故滴加順序依次為：BaCl2溶液、飽和K2CO3溶液、KOH溶液（或KOH溶液、BaCl2溶液、飽和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、飽和K2CO3溶液）；

（3）由以上知，無色液體Ⅱ中還含有雜質離子CO32－和OH－，需用鹽酸來除去過量的OH－及CO32－，調節(jié)pH=7的操作方法是滴加鹽酸，無氣體產生時，用pH試紙測定至pH=7。

（4）由于操作⑤是蒸發(fā)結晶，所以該操作用到的瓷質儀器是蒸發(fā)皿。