Question

15．現有一包氯化鉀粉末，可能含有氯化鈣、氯化鎂、氯化鐵、氯化鈉等雜質．
【提出問題】如何才能驗證氯化鉀中所含雜質的成分，并得到純度較高的氯化鉀？
【查閱資料】
（1）碳酸鉀的水溶液顯堿性；
（2）氫氧化鈣是微溶物，水中出現過多氫氧化鈣就會出現渾濁甚至于沉淀．
【實驗方案】
某同學為了驗證氯化鉀中所含雜質的成分，設計了如下實驗方案并進行實驗．
①取樣品20g放入盛有水的燒杯中，得到無色澄清溶液；
②向①所得溶液中滴加稍過量的氫氧化鉀溶液，出現白色渾濁，靜止片刻后過濾；
③向②所得的濾液中加入稍過量的碳酸鉀溶液，出現白色沉淀，靜止片刻后過濾；
④將③所得濾液滴加稍過量的稀鹽酸，蒸發(fā)結晶．
⑤【交流表達】
由實驗①可知，該粉末中一定不含氯化鐵；
由實驗②可知，該粉末中一定含有氯化鎂，另外，實驗②要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、滴管和漏斗；
由實驗③可知，該粉末中一定含有氯化鈣；該步驟發(fā)生反應的化學方程式為CaCl₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KCl；
若向實驗③所得濾液中滴加無色酚酞溶液，溶液變成紅色，是否可以說明碳酸鉀溶液滴加已經過量，請說明你的理由碳酸鉀溶液顯堿性；
【含量計算】實驗步驟③中，經過濾、烘干，得到固體4g，通過計算求原樣品中氯化鈣的含多少g？（要求寫出計算過程）
【反思評價】
（3）有同學認為氫氧化鉀溶液和碳酸鉀溶液可以改為氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液，你認為這種方法不可行（選填“可行”或“不可行”）；
（4）有同學認為由實驗②不能說明一定含有氯化鎂，他的理由氯化鈣與氫氧化鉀反應產生的氫氧化鈣微溶于水．

Answer 1

分析 【交流表達】（2）根據實驗現象和氯化鈣、氯化鎂、氯化鐵、氯化鈉性質進行分析解答；
【含量計算】根據固體的成分是碳酸鈣，可求出原樣品中氯化鈣的質量；
（3）該問題是探究氯化鉀中所含雜質的成分，并得到純度較高的氯化鉀，根據提純原則解釋；
（4）根據生成物質的溶解性作出判斷．

解答 解：（2）由實驗①得到無色澄清溶液，可知該粉末中一定不含氯化鐵，因為氯化鐵溶液為黃色；
該粉末中一定含有氯化鎂，則加入過量的氫氧化鉀溶液，出現白色渾濁，需要過濾，所以實驗②要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、滴管和漏斗；
由實驗③濾液中加入稍過量的碳酸鉀溶液，出現白色沉淀可知該粉末中一定含有氯化鈣；因為 CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
若向實驗③所得濾液中滴加無色酚酞溶液，溶液變成紅色，說明了碳酸鉀溶液滴加已經過量，因為碳酸鉀溶液顯堿性；
【含量計算】設原樣品中氯化鈣的質量為x
CaCl₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KCl
111          100
x             4g
$\frac{111}{x}=\frac{100}{4g}$
解得x=4.44g
所以求原樣品中氯化鈣4.44g．
（3）該問題是探究氯化鉀中所含雜質的成分，并得到純度較高的氯化鉀，如果氫氧化鉀溶液和碳酸鉀溶液可以改為氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液會混入新雜質鈉離子，故不可行；
（4有同學認為由實驗②不能說明一定含有氯化鎂，原因是氯化鈣與氫氧化鉀反應產生的氫氧化鈣微溶于水．
故答案為：（2）氯化鐵；漏斗；氯化鈣；CaCl₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KCl；碳酸鉀溶液顯堿性
【含量計算】4.44g；
（3）不可行；
（4）氯化鈣與氫氧化鉀反應產生的氫氧化鈣微溶于水．

點評 本題屬于分離混合物及除雜問題的考查，采用的是化學轉化法，在做物質的除雜題時，要搞清除需要除去的離子，在選擇適當的試劑將其沉淀，當加入的試劑的狀態(tài)和雜質狀態(tài)相同時，要注意加入量的控制．