Question

著名导演陈晓卿执导的纪录片《风味人间》中第一集中介绍了一种川西地区的民间美食-灰水煮笋，这里的“灰水”即指加了草木灰的水。草木灰中富含K₂CO₃（还有少量的KCl和K₂SO₄），某兴趣小组打算从“灰水”中提取KCl，请你帮他们完成以下工作。

(1)检验“灰水”溶液中的SO₄²⁻______________________________________________________________________。

(2)检验“灰水”溶液中的CO₃²⁻。

①小组内有同学认为，往上层澄清溶液中滴入Ca(OH)₂溶液观察白色沉淀产生即可证明其中含有CO₃²⁻。你认为此方案是否正确？__________（填“正确”或“错误”），理由是__________________________________________________________。

②小组内另一同学认为，应往澄清溶液中加入过量稀盐酸，通过______的现象判断CO₃^2-的存在。写出加入过量盐酸反应的离子方程式__________________________。

(3)经过充分讨论后，小组内同学共同设计出了下面的分离提纯路线：

①“混合物1”经过一系列操作最终得到KCl固体，下列操作顺序合理的是______。

a、加入过量K₂CO₃溶液 B、加入过量稀盐酸  C、过滤 D、蒸发结晶

A、a→b→c→d               B、a→c→b→d

C、b→c→a→d               D、c→a→b→d

②实验室中，蒸发结晶操作应在___________（填仪器名称）中进行。

Answer

将配制好的灰水静置，取上层清液于试管中，加入稀盐酸，若无明显现象，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，则说明溶液中含有SO42- 错误 硫酸根离子可以和钙离子反应得到硫酸钙微溶物，会干扰碳酸根离子检验 生成气体 CO32-+2H+=CO2↑+H2O B 蒸发皿

【解析】

(1)检验SO42−，应排除碳酸根离子的干扰，需要先用盐酸酸化；

(2)检验碳酸根离子，应排出硫酸根离子的影响，加入盐酸，可发生二氧化碳气体；

(3)草木灰加水溶解，过滤除杂不溶性杂质，加入过量的氯化钡溶液，可生成碳酸钡、硫酸钡沉淀，过滤，在滤渣中加入足量盐酸，除去硫酸钡，将滤液蒸发结晶，可得到氯化钾固体，以此解答该题。

(1)灰水中含有碳酸钾，检验SO42−，应加入稀盐酸酸化，排除碳酸根离子的干扰，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，可说明含有SO42−，具体操作是将配制好的灰水静置，取上层清液于试管中，加入稀盐酸，若无明显现象，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，则说明溶液中含有SO42-；

(2)①检验碳酸根离子，应排除硫酸根离子的干扰，因硫酸根离子可以和钙离子反应得到硫酸钙微溶物，会干扰碳酸根离子检验；

②加入盐酸，碳酸根离子与酸反应生成二氧化碳气体，离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O；

(3)①混合物1为碳酸钡、硫酸钡沉淀，过滤，在滤渣中加入过量K2CO3溶液，除去过量氯化钡，再用盐酸酸化，然后将滤液蒸发结晶，可得到氯化钾固体，则顺序为a→c→b→d，故答案为B；

②蒸发结晶操作应在蒸发皿中进行。