Question

某废液中含有大量的 K⁺ 、Cl^- 、Br^- ，还有少量的 Ca²⁺ 、Mg²⁺ 、SO₄^2-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br₂），设计了如下流程图：

可供试剂 a、试剂 b（试剂 b代表一组试剂）选择的试剂：饱和 Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃ 溶液、KOH溶液、BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、H₂O溶液(H^＋)、KMnO₄ 溶液(H^＋)、稀盐酸。

请根据流程图，回答相关问题：

（1）操作⑤中用到的瓷质仪器名称是_____。

（2）操作①②③④⑤的名称是_____（填字母）。

A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶

B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶

C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶

D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶

（3）试剂a应该选用__________，反应的离子方程式为_______________。

（4）除去无色液体Ⅰ中的Ca ²⁺ 、Mg²⁺  、SO4^2-，选出试剂b所代表的试剂，按滴加顺序依次是_____（填化学式）。

（5）调节pH的作用是__________，涉及的化学方程式有_______________、_______________。

Answer

（1）蒸发皿 （2）B （3）H2O2；H2O2+2Br-+2H+＝Br2+2H2O （4）BaCl2、KOH、K2CO3

（5）除去多余的OH-、CO32-；K2CO3＋2HCl＝2KCl＋H2O＋CO2↑、KOH＋HCl＝KCl＋H2O

【解析】

试题分析：（1）操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体，属于蒸发结晶，用蒸发皿；

（2）加入CCl4的目的是萃取；紧接着萃取后的操作是将有机层与水层分开，叫做分液；从含有溴的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴的操作，是将两种相互混溶的液体进行分离的操作，叫做蒸馏；操作④完成后得到固体A和无色液体I，分离固体和液体的操作是过滤；操作⑤是从溶液中得到能溶解于水的氯化钾晶体，是蒸发结晶；所以操作①、②、③、④、⑤的名称依次为萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶，答案选B；

（3）废液中含有Br-，要转化为Br2，要加入氧化剂，不能引入新的杂质，所以试剂a是H2O2；在酸性条件下，H2O2与Br-反应生成溴单质和水，其离子方程式为：H2O2+2Br-+2H+＝Br2+2H2O。

（4）用KOH溶液与Ca2+、Mg2+反应生成Ca（OH）2、Mg（OH）2，除去Mg2+和大部分Ca2+，用BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4而除去Ba2+，最后用饱和的K2CO3除去余下的少量Ca2+和后来加入的Ba2+，此处不能选用Na2CO3溶液，否则会引入新的Na+，K2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前，否则会引入Ba2+；所以所需的试剂按滴加顺序依次为：BaCl2、KOH、K2CO3；

（5）由于加入的KOH、K2CO3是过量的，所以要调节pH除去多余的OH-、CO32-，有关反应的化学方程式为K2CO3＋2HCl＝2KCl＋H2O＋CO2↑、KOH＋HCl＝KCl＋H2O。

考点：考查物质的分离与提纯