Question

實驗室需要制備純凈的氯化鉀晶體．現(xiàn)有含少量KBr和K₂SO₄的氯化鉀樣品，按照圖1所示的實驗方案進(jìn)行提純．

（1）操作Ⅰ的名稱

 

，操作Ⅱ所需的玻璃儀器有酒精燈和

 

．
（2）若用硝酸鋇來代替氯化鋇，是否可行？請說明理由．

 

．
（3）若實驗所得固體甲、乙的質(zhì)量分別為W₁g和W₂g，則樣品中KBr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算式為

 

．
（4）某同學(xué)對該實驗方案提出質(zhì)疑，他認(rèn)為加適量氯化鋇溶液不容易控制，應(yīng)加入過量氯化鋇溶液，請你按他的思路，寫出實驗流程圖2中所用試劑、所得產(chǎn)物的化學(xué)式和相應(yīng)操作的名稱，A

 

，B

 

，濾液C

 

，操作Ⅱ

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：樣品加水溶解后，加入適量的氯化鋇溶液，得到的沉淀甲為BaSO₄，根據(jù)BaSO₄的質(zhì)量可確定樣品中K₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；濾液中含有氯化鉀和溴化鉀，在氯氣中通入過量氯氣，經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶可得到氯化鉀，如在實驗中加入過量的氯化鋇，則過濾后得到的濾液中含有氯化鉀、溴化鉀以及氯化鋇，應(yīng)加入過量的碳酸鉀，過濾后在濾液中分別加熱鹽酸和氯氣，然后蒸發(fā)結(jié)晶可得到氯化鉀，以此解答．

解答： 解：（1）操作I用于分離固體和液體混合物，應(yīng)為過濾操作，操作Ⅱ為蒸發(fā)，需要的玻璃儀器有玻璃棒和酒精燈，
故答案為：過濾；玻璃棒；
（2）若用硝酸鋇來代替氯化鋇，則硝酸根在溶液中不能除掉，故答案為：不可行，因為用硝酸鋇代替氯化鋇會引入硝酸鉀雜質(zhì)；
（3）沉淀甲為BaSO₄，n（BaSO₄）=

W1g

233g/mol

=

W1

233

mol，則n（K₂SO₄）=

W1

233

mol，m（K₂SO₄）=

W1

233

mol×174g/mol，
則原混合物中KCl、KBr總質(zhì)量為：Wg-W₁g×

174

233

，
K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2KCl
            233     149
            W₁g     W₁g×

149

233

原混合物中KCl、與氯氣與KBr反應(yīng)生成的KCl的總質(zhì)量為：W₂g-W₁g×

149

233

，
Cl₂+2KBr═2KCl+Br₂ 質(zhì)量差
    238             89
   m（KBr）[Wg-W₁g×

174

233

-（W₂g-W₁g×

149

233

）]
故m（KBr）=

238

89

×（W-W2-

25W1

233

）
則溴化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=

m(KBr)

W

×100%=

238

89W

×（W-W2-

25W1

233

）×100%；
故答案為：

238

89W

×（W-W2-

25W1

233

）×100%；
（4）氯化鉀、溴化鉀、硫酸鉀中硫酸鉀能與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀，過濾后濾液中含有氯化鉀、溴化鉀和過量的氯化鋇，然后加入過量碳酸鉀，會和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀和氯化鉀，過濾得到BaCO₃沉淀，濾液中含有氯化鉀、溴化鉀和過量的碳酸鉀，在此基礎(chǔ)上加入過量鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、水和二氧化碳，可以將碳酸根離子除掉，然后通入氯氣，溴化鉀會與氯氣反應(yīng)生成氯化鉀和溴單質(zhì)，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到純凈的KCl，
故答案為：BaSO₄；K₂CO₃；KCl、KBr、K₂CO₃；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（或蒸發(fā)結(jié)晶）．

點評：本題綜合考查物質(zhì)的制備和提純等知識，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�和計算能力的考查，為高考常見題型，注意把握實驗的操作原理和步驟，把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，難度中等．注意固體乙中氯化鉀既有原混合物中的又有反應(yīng)生成的部分，為易錯點．