Question

某校探究学习小组同学用含有少量杂质（主要为少量泥沙、CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等）的粗盐制取“化学纯”级的NaCl，实验前他们设计了如下方案（框图）．

（1）请写出操作第④、⑤步所加试剂名称及第⑥步操作名称：

④_________，⑤_________，⑥_________；

（2）写出第⑤步操作中可能发生反应的化学方程式：________________________；

（3）如何用最简单方法检验第⑤步实验是否达到了目的：________________________；

（4）你认为该设计里哪些步骤调换后不影响实验结果：____________________________；

（5）有同学认为上述实验设计步骤可以简化，请你提出简化的一种设想：_______________________．

Answer

（1）④碳酸钠溶液，⑤盐酸，⑥蒸发（1分）；

（2）Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，NaOH+HCl=NaCl+H2O ；

（3）用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸中部，若变红，说明溶液呈酸性，无OH﹣、CO32﹣存在；若变蓝，说明溶液仍呈碱性，有OH﹣、CO32﹣存在，需继续滴加盐酸至呈酸性；

（4）②和③或③和④；

（5）用Ba（OH）2代替BaCl2和NaOH，使②③步合并为一步．

【解析】

试题分析：（1）操作第④步除钙离子加Na2CO3溶液转化为沉淀,Ca2++CO32﹣=CaCO3↓同时碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,Ba2++CO32﹣=BaCO3↓离子都形成沉淀,再进行过滤,操作第⑤步加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠.故答案为：Na2CO3溶液；盐酸；蒸发；

（2）首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,CO32﹣Ca2++CO32﹣=CaCO3↓但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,CO32﹣Ba2++CO32﹣=BaCO3↓离子都形成沉淀,再进行过滤,题目中产生沉淀A为泥沙和硫酸钡；沉淀B为氢氧化镁；沉淀C为CaCO3、BaCO3故答案为：CaCO3、BaCO3

（3）在粗盐中加入过量的氯化钡、氢氧化钠和碳酸钠之后,溶液中含有过量的氢氧化钠、碳酸钠以及要保留的氯化钠溶液,可以再加入盐酸将碳酸钠和氢氧化钠除掉,直到溶液显中性为止,反应为:NaCO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O; NaOH+HCl=NaCl+H2O↑+H2O离子方程式为:CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O;H++OH-=H2O故答案为：O32﹣+2H+=CO2↑+H2O;H++OH-=H2O

（4）第⑤步实验的目的是除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以检验第⑤步实验是否达到了目的,需检验OH﹣、CO32﹣存在,方法是:用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸中部,若变红,说明溶液呈酸性,无OH﹣、CO32﹣存在；若变蓝,说明溶液仍呈碱性,有OH﹣、CO32﹣存在,需继续滴加盐酸至呈酸性.故答案为：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸中部,若变红,说明溶液呈酸性,无OH﹣、CO32﹣存在；若变蓝,说明溶液仍呈碱性,有OH﹣、CO32﹣存在,需继续滴加盐酸至呈酸性；

（5）先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,CO32﹣Ca2++CO32﹣=CaCO3↓但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡.故答案为：②和③或③和④；

（6）根据镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用BaCl2沉淀,所以,用Ba（OH）2代替BaCl2和NaOH使②③合并为一步.故答案为：用Ba（OH）2代替BaCl2和NaOH使②③步合并为一步.

考点：食盐的提纯，离子方程式