Question

18．食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．
（1）粗食鹽常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)離子，實(shí)驗(yàn)室提純NaCl的流程如圖1：

提供的試劑：飽和Na₂CO₃溶液、飽和K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液Ba（NO₃）₂溶液、75%乙醇、四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-離子，選出a所代表的試劑，按滴加順序依次為BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃（只填化學(xué)式）．
②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為75%乙醇
（2）用提純的NaCl配制500mL 4.00mol•L^-1NaCl溶液，所用儀器除藥匙、玻璃棒外還有天平、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管 （填儀器名稱）．
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（3）電解飽和食鹽水的裝置如圖2所示，若收集的H₂為2L，則同樣條件下收集的Cl₂＜ （填“＞”、“=”或“＜”）2L，原因是電解生成的氯氣與電解生成的NaOH發(fā)生了反應(yīng)．裝置改進(jìn)后，可用于制備NaOH溶液，若測(cè)定溶液中NaOH的濃度，常用的方法是中和滴定．
（4）實(shí)驗(yàn)室制備H₂和Cl₂通常采用下列反應(yīng)：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；    MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H₂的裝置e（填圖3代號(hào)）和制備并收集干燥、純凈Cl₂的裝置d（填代號(hào)）．可選用制備氣體的裝置：-．

Answer 1

分析 （1）①欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-離子，可以分別采用碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈉和氯化鋇，根據(jù)試劑的添加原則來回答；
②根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)以及氯化鉀在有機(jī)物中的溶解度知識(shí)來回答；
（2）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，所需的儀器有：藥匙、玻璃棒、天平、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管；
（3）根據(jù)電解飽和食鹽水時(shí)的產(chǎn)物以及氯氣和氫氧化鈉的反應(yīng)以及中和滴定實(shí)驗(yàn)原理知識(shí)來回答；
（4）實(shí)驗(yàn)室中采用金屬鋅和酸反應(yīng)來獲得氫氣，利用二氧化錳和濃鹽酸加熱來獲得氯氣．

解答 解：（1）①要除去SO₄^2-，只有選BaCl₂溶液，若選用Ba（NO₃）₂，會(huì)引入新的離子NO₃^-，再選用NaOH溶液除去Mg²⁺和Fe³⁺溶液，最后選用Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺，此處不能選用K₂CO₃溶液，否則會(huì)引入新的K⁺，再用HCl除去過量的CO₃^2-，Na₂CO₃溶液不能加在BaCl₂溶液前，否則會(huì)引入Ba²⁺，
故答案為：BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃；
②除去NaCl晶體表面的少量的KCl，應(yīng)選用75%的乙醇，因?yàn)镃Cl₄有毒，同時(shí)KCl也不會(huì)溶解在CCl₄中，
故答案為：75%乙醇；
（2）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，所需的儀器有：藥匙、玻璃棒、天平、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：天平、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管；
（3）電解飽和食鹽水的反應(yīng)：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，在陰級(jí)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的Cl₂能與該區(qū)生成的NaOH反應(yīng)NaCl、NaClO和H₂O，使得部分的Cl₂被消耗，所以同樣條件下收集到的Cl₂小于2L，若測(cè)定溶液中NaOH的濃度，常用中和滴定的方法，
故答案為：＜；電解生成的氯氣與電解生成的NaOH發(fā)生了反應(yīng)；中和滴定；
（4）實(shí)驗(yàn)室中采用金屬鋅和酸不加熱反應(yīng)來獲得氫氣，故選擇裝置e，利用二氧化錳和濃鹽酸加熱來獲得氯氣，其中的雜質(zhì)氯化氫可以加飽和食鹽水來除，雜質(zhì)水可以采用濃硫酸來除去，可以選擇裝置d，
故答案為：e；d．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了在粗鹽提純、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液方法及常見氣體的制備方法，題目難度中等，注意掌握粗鹽提純方法，明確除去雜質(zhì)不要引入新的雜質(zhì)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中過量的試劑都要除去．