Question

有一包由KCl、MgSO₄和CaCl₂组成的固体混合物，为了除去其中的MgSO₄和CaCl₂，得到纯净的KCl，设计如下实验方案：

（1）M溶液中的溶质是什么_____？

（2）请设计实验证明滤液Ⅱ中除KCl外的其他溶质_____。（写出实验步骤和现象）

（3）最后所得KCl的质量大于原固体中KCl的质量，写出一个可使KCl质量增加的化学方程式_____。

Answer

Ba(OH)2 取滤液Ⅱ少量，加入足量CaCl2溶液（或BaCl2溶液等），有白色沉淀生成，证明有K2CO3；静置后取上层清液滴加酚酞溶液，溶液变成红色，证明有KOH。 K2CO3+CaCl2＝CaCO3↓ +2KCl

【解析】

由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，加水溶解，然后加过量的氢氧化钡溶液，硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化镁白色沉淀，过滤后，滤液Ⅰ中为氯化钾、氯化钙和氢氧化钡混合溶液，向滤液Ⅰ中加入过量的碳酸钾溶液，氯化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钾，氢氧化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡白色沉淀和氢氧化钾，过滤后，向滤液Ⅱ加盐酸，蒸发即可得到固体氯化钾。

（1）由分析可知，M溶液中的溶质是Ba(OH)2。

（2）滤液Ⅱ为碳酸钾、氢氧化钾、氯化钾的混合物，碳酸钾、氢氧化钾都显碱性，都能使酚酞变红色，所以设计实验证明滤液Ⅱ中除KCl外的其他溶质是：取滤液Ⅱ少量，加入足量CaCl2溶液（或BaCl2溶液等），有白色沉淀生成，证明有K2CO3；静置后取上层清液滴加酚酞溶液，溶液变成红色，证明有KOH；

（3）氢氧化钾、碳酸钾都会与稀盐酸反应生成氯化钾，碳酸钾为后加入的，碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，化学方程式为：K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl。