Question

【題目】某礦抽出的廢液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，還有少量的Ca2＋、Mg2＋、SO。某研究性學習小組獲取這種廢液來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴(Br2)，他們設計了如下流程：

可供試劑a、b的選擇試劑：飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、稀鹽酸。(已知：2Br－+2H++H2O2=Br2+2H2O)

請根據以上流程，回答相關問題：

（1）試劑a應該選用_________________。

（2）操作①、②、③、④、⑤的名稱是______________________________(填字母)。

A．萃取、過濾、分液、過濾、蒸發 B．萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發

C．分液、萃取、過濾、過濾、蒸發 D．萃取、分液、分液、過濾、蒸發

（3）除去無色液體Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO，選出b所代表的試劑，按滴加順序依次是______________(填化學式)。

（4）調節pH的作用是________________，操作方法是_________________。

（5）操作⑤中用到的瓷質儀器的名稱是__________________。

Answer 1

【答案】

（1）H2O2溶液（2）B

（3）BaCl2、K2CO3、KOH (或KOH、BaCl2、K2CO3或BaCl2、KOH、K2CO3)

（4）中和過剩的KOH及K2CO3；滴加稀鹽酸無無氣體產生，用pH試紙測定至pH＝7

（5）蒸發皿

【解析】

試題分析：制備流程為：廢液中加入雙氧水，將溴離子氧化成溴單質，然后加入四氯化碳后通過萃取、分液分離出溴，通過操作③蒸餾得到四氯化碳和溴單質；無色液體Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-，分別加入BaCl2、K2CO3、KOH溶液過濾后得到無色溶液Ⅱ和固體A，再調節溶液Ⅱ的pH萃取碳酸根離子、氫氧根離子，得到無色溶液Ⅲ，最后通過蒸發結晶獲得氯化鉀固體，

（1）由加入的CCl4及得到的深紅棕色液體知，試劑a能將Br-氧化為Br2，試劑a應具有氧化性，所以應選用H2O2溶液。故答案為：H2O2；

（2）由流程圖知，無色液體Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-，無色液體Ⅲ中只含有K+、Cl-，則試劑b的作用是除去Ca2+、Mg2+、SO42-；操作①是萃取，操作②是將互不相溶的兩種液體分開-分液，操作③是將沸點不同、互溶的兩液體分開-蒸餾，操作④是將溶液與沉淀分開-過濾，操作⑤是將KCl從其水溶液中提取出來-結晶，操作①、②、③、④、⑤的名稱是：萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發結晶，則B正確。故答案為：B；

（3）由于除雜時除雜試劑需過量，且不能引入新雜質，所以除去Ca2+，選用飽和K2CO3溶液；除去Mg2+，選用KOH溶液；除去SO42-，選用BaCl2溶液．而且只要滿足BaCl2溶液在飽和K2CO3溶液之前加入即可。故答案為：BaCl2、K2CO3、KOH（或KOH、BaCl2、K2CO3或BaCl2、KOH、K2CO3）；

（4）由以上知，無色液體Ⅱ中還含有雜質離子CO32-和OH-，需用鹽酸來除去過量的OH-及CO32-，調節pH=7的操作方法是滴加鹽酸，無氣體產生時，用pH試紙測定至pH=7。故答案為：中和過剩的KOH及K2CO3；滴加稀鹽酸，無氣體產生時，用pH試紙測定至pH=7；

（5）由于操作⑤是蒸發結晶，所以該操作用到的瓷質儀器是蒸發皿。故答案為：蒸發皿。