Question

海水是應(yīng)用前景廣闊的化工原料資源，從海水中可提取各種化工原料．如圖1是工業(yè) 上對海水的幾項綜合利用的示意圖（已知氣體X為電解飽和食鹽水所得；母液苦鹵中主要 含有Ca²⁺、Mg²⁺，Cl^-，SO₄²?、Br^-等離子）請回答：
（1）在粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，梢制時所用的試劑為：A．鹽酸B．氯化鋇溶 液C．氫氧化鈉溶液D．碳酸鈉溶液，則加入試劑的順序是（填編號）______．
（2）氣體X的化學(xué)式為______，操作a所用的主要儀器是______．
（3）加入溶液Y的目的是______，用CaO調(diào)節(jié)溶液Z的pH，可以除去Mg²⁺得到溶液W．由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇pH最大范圍是______．酸化溶液W時，使用的試劑為______．

	開始沉淀時的pH	沉淀完全時的pH
Mg2+	9.6	11.0
Ca2+	12.2	c（OH-）=1.8mol?L-1

（4）將氣體X依次通過如圖2所示裝置以驗證氣體X的性質(zhì)：
①通入氣體X后，A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是______．
②C裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______．
③請你幫該小組同學(xué)設(shè)計一個實驗，證明洗氣瓶B中的Na₂SO₃已被氧化（簡述實驗步驟）______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)SO₄^2-、Ca ²⁺、Mg²⁺等易轉(zhuǎn)化為沉淀而被除去，以及根據(jù)不能產(chǎn)生新雜質(zhì)的要求排序，前面加入的過量溶液應(yīng)用后加入的溶液除去，最后加入適量的溶液；
（2）由流程可知，X為Cl₂，具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質(zhì)；通過萃取將溴水中的溴萃取到有機溶劑中進行分液，利用分液漏斗分離；
（3）由流程可知，加入氯化鋇除去SO₄^2-，用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺，分析表中數(shù)據(jù)可知pH大于11時Mg²⁺沉淀完全，pH大于12.2時，Ca²⁺開始沉淀，所以理論上可選擇pH最大范圍是11.0≤pH＜12.2；除雜時不能引入新的雜質(zhì)；
（4）①根據(jù)氯氣能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有氧化性，能用于漂白；
②根據(jù)氯氣有氧化性，能將二價鐵氧化生成三價鐵；
③根據(jù)氯氣有強氧化性，能將亞硫酸根離子氧化生成硫酸根離子；如果亞硫酸鈉被氧化會生成硫酸鈉，先排除亞硫酸根離子的干擾，然后根據(jù)硫酸根離子的檢驗方法檢驗即可．
解答：解：（1）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀，可再通過過濾除去，Na₂CO₃溶液能除去過量的BaCl₂溶液，鹽酸能除去過量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以應(yīng)先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入鹽酸，所以正確順序為BDCA 或 CBDA 或BCDA等，
故答案為：BDCA或CBDA或BCDA等；
（2）由流程可知，X為Cl₂，具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質(zhì)；通過萃取將溴水中的溴萃取到有機溶劑中進行分液，利用分液漏斗分離，
故答案為：Cl₂；分液漏斗；
（3）由于SO₄^2-會與Ca²⁺結(jié)合形成微溶性的硫酸鈣而影響氯化鈣的制備，因此必需除去；由表中數(shù)據(jù)可知pH大于11時Mg²⁺沉淀完全，pH大于12.2時，Ca²⁺開始沉淀，所以理論上可選擇pH最大范圍是11.0≤pH＜12.2；因為不能引入新的雜質(zhì)，所以酸化溶液Z時，使用的試劑應(yīng)該為鹽酸，
故答案為：除去溶液中的SO₄^2-；11.0≤pH＜12.2；鹽酸；
（4）①氯氣能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有氧化性，能用于漂白，所以通入氯氣后，A中的現(xiàn)象是溶液先變紅，后褪色，
故答案為：溶液先變紅，后褪色；
②氯氣有氧化性，能將二價鐵氧化生成三價鐵，離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
③根據(jù)氯氣有強氧化性，能將亞硫酸根離子氧化生成硫酸根離子：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；如果亞硫酸鈉被氧化，會生成硫酸鈉，硫酸鈉和氯化鋇能發(fā)生 反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇，亞硫酸鋇也是沉淀，所以要先排除亞硫酸鹽的干擾，再用氯化鋇檢驗硫酸根離子，檢驗方法為取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產(chǎn)生氣體為止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na₂SO₃已被氧化，
故答案為：取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產(chǎn)生氣體為止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na₂SO₃已被氧化．
點評：本題考查了粗鹽提純的實驗方案、溴的提取和氯氣的性質(zhì)運用，涉及到基本實驗操作、離子的除雜和實驗方案設(shè)計，綜合性強，學(xué)習(xí)中注意積累化學(xué)知識，才能綜合應(yīng)用，題目難度中等．