Question

18．KCl樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和難溶于水的雜質(zhì)．提純KCl的實(shí)驗(yàn)時(shí)先將樣品溶于適量水中，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾，然后將濾液按下圖所示步驟進(jìn)行操作．

回答下列問(wèn)題：
（1）你認(rèn)為起始濾液中所含離子濃度最大的是K⁺，其理由是溶質(zhì)KCl含量最高，且K₂CO₃、K₂SO₄中陽(yáng)離子與陰離子均為2：1；
（2）試劑I的化學(xué)式為BaCl₂，①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（3）②中加入試劑Ⅱ的目的是除去A中過(guò)量的鋇離子；試劑Ⅲ的名稱(chēng)是鹽酸，③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；
（4）由E溶液得到KCl晶體需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量．若得到的晶體質(zhì)量小于理論產(chǎn)量，其可能原因是部分晶體留在溶液中（或洗滌過(guò)程中KCl又溶解）；
（5）為檢驗(yàn)C固體的化學(xué)成分，A同學(xué)用鹽酸溶解wgC固體，等完全反應(yīng)后測(cè)得生成的CO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為VmL．B同學(xué)將wg固體C灼燒至質(zhì)量不再變化為止，冷卻后稱(chēng)量剩余固體質(zhì)量為bg．從化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性原則來(lái)看，你認(rèn)為B同學(xué)更加合理．

Answer 1

分析 濾液中含有KCl、K₂CO₃、K₂SO₄，向?yàn)V液中試劑I為加入過(guò)量BaCl₂溶液，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，得到固體B為BaCO₃、BaSO₄，濾液中含有KCl、BaCl₂，向?yàn)V液中加入過(guò)量K₂CO₃，除去過(guò)量的鋇離子，得到固體C為BaCO₃，D中溶質(zhì)為K₂CO₃和KCl，然后向溶液中加入過(guò)量HCl，發(fā)生反應(yīng) CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，然后蒸發(fā)溶液，溶液中HCl揮發(fā)，所以最終得到KCl晶體，再結(jié)合題目分析解答．

解答 解：濾液中含有KCl、K₂CO₃、K₂SO₄，向?yàn)V液中試劑I為加入過(guò)量BaCl₂溶液，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，得到固體B為BaCO₃、BaSO₄，濾液中含有KCl、BaCl₂，向?yàn)V液中加入過(guò)量K₂CO₃，除去過(guò)量的鋇離子，得到固體C為BaCO₃，D中溶質(zhì)為K₂CO₃和KCl，然后向溶液中加入過(guò)量HCl，發(fā)生反應(yīng) CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，然后蒸發(fā)溶液，溶液中HCl揮發(fā)，所以最終得到KCl晶體，
（1）起始濾液中所含離子濃度最大的是K⁺，其理由是溶質(zhì)KCl含量最高，且K₂CO₃、K₂SO₄中陽(yáng)離子與陰離子均為2：1，所以K⁺濃度最大，
故答案為：K⁺；溶質(zhì)KCl含量最高，且K₂CO₃、K₂SO₄中陽(yáng)離子與陰離子均為2：1；
（2）由上述分析可知，試劑I為BaCl₂，①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，
故答案為：BaCl₂；CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（3）②中加入試劑Ⅱ的目的是除去A中過(guò)量的鋇離子，由上述分析可知試劑Ⅲ為鹽酸，③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，
故答案為：除去A中過(guò)量的鋇離子；鹽酸；CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；
（4）由E溶液得到KCl晶體需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量．若得到的晶體質(zhì)量小于理論產(chǎn)量，其可能原因是部分晶體留在溶液中（或洗滌過(guò)程中KCl又溶解），故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；部分晶體留在溶液中（或洗滌過(guò)程中KCl又溶解）；
（5）因收集氣體的體積出現(xiàn)誤差可能較大，而固體的質(zhì)量易操作，則B同學(xué)的更合理，故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握流程中的反應(yīng)及混合物分離提純方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．