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柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源.液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产.某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg
题目详情
柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源.液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产.某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/8694a4c27d1ed21b60cf7951ae6eddc451da3f7b.jpg)
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①的名称是:______;
操作④需要的玻璃仪器有:______.
(2)______
(3)同学甲提出一些新的方案,对上述操作②后
无色溶液进行除杂提纯,其方案如下:
(有关资料)
(设计除杂过程)
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/c8177f3e6709c93d299a59439c3df8dcd100541d.jpg)
(i)若在操作⑤结束后发现溶液B略有浑浊,应采取的措施是______;
(ii)写出混合液a加入到无色溶液中发生的离子反应方程式:______ 试剂b的化学式是______.
(检验除杂效果)
(ⅲ)为检验Mg2+、SO42-是否除尽,通常分别取悬浊液A上层清液于两试管中.进行如下实验:
步骤一:检验Mg2+是否除尽.向其中一支试管中最好加入某溶液X,如果没有沉淀生成,表明Mg2+已除尽.
步骤二:检验SO42-是否除尽.向另一支试管中加入某溶液Y,如果没有沉淀生成,则SO42-已除尽.则溶液X、Y分别是______.
A、K2CO3、BaCl2 B、KOH、BaCl2 C、Ba(OH)2、CaCl2
(获取纯净氯化钾)
(ⅳ)对溶液B加热并不断滴加l mol•L一1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液C.
(ⅴ)将溶液C倒入______ (填仪器名称)中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到______,停止加热.
(问题讨论)
(ⅵ)进行操作⑤前,需先加热,使沉淀颗粒增大,便于过滤;该操作中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时溶液B中Mg2+物质的量浓度______.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/8694a4c27d1ed21b60cf7951ae6eddc451da3f7b.jpg)
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/adaf2edda3cc7cd99945636d3a01213fb80e911d.jpg)
(1)操作①的名称是:______;
操作④需要的玻璃仪器有:______.
(2)______
(3)同学甲提出一些新的方案,对上述操作②后
无色溶液进行除杂提纯,其方案如下:
(有关资料)
化学式 | BaCO3 | BaSO4 | Ca SO4 | MgCO3 | Mg(OH)2 |
Ksp | 8.1×10一9 | 1.08×10一10 | 1.9×10一4 | 3.5×10一5 | 1.6×10一11 |
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/c8177f3e6709c93d299a59439c3df8dcd100541d.jpg)
(i)若在操作⑤结束后发现溶液B略有浑浊,应采取的措施是______;
(ii)写出混合液a加入到无色溶液中发生的离子反应方程式:______ 试剂b的化学式是______.
(检验除杂效果)
(ⅲ)为检验Mg2+、SO42-是否除尽,通常分别取悬浊液A上层清液于两试管中.进行如下实验:
步骤一:检验Mg2+是否除尽.向其中一支试管中最好加入某溶液X,如果没有沉淀生成,表明Mg2+已除尽.
步骤二:检验SO42-是否除尽.向另一支试管中加入某溶液Y,如果没有沉淀生成,则SO42-已除尽.则溶液X、Y分别是______.
A、K2CO3、BaCl2 B、KOH、BaCl2 C、Ba(OH)2、CaCl2
(获取纯净氯化钾)
(ⅳ)对溶液B加热并不断滴加l mol•L一1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液C.
(ⅴ)将溶液C倒入______ (填仪器名称)中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到______,停止加热.
(问题讨论)
(ⅵ)进行操作⑤前,需先加热,使沉淀颗粒增大,便于过滤;该操作中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时溶液B中Mg2+物质的量浓度______.
▼优质解答
答案和解析
(1)由题意知盐湖苦卤的浓缩液中富含Br-,加入氧化剂生成Br2单质,易溶于CCl4,通过萃取将Br2与溶液分离;分液后的溶液中含有大量的Mg2+,可加入KOH溶液和BaCl2溶液分别生成Mg(OH)2沉淀和BaSO4沉淀,然后过滤分离,故操作④为过滤,需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯等.
故答案为:萃取;玻璃棒、漏斗、烧杯;
(2)操作④后,溶液主要成分是KCl,降温后KCl的溶解度减小,析出KCL固体,故答案为:KCl;
(3)(ⅰ)操作⑤结束后发现溶液B略有浑浊,说明滤纸破损,应更换滤纸、重新过滤,故答案为:更换滤纸、重新过滤;
(ⅱ)物质除杂的原则是“不增、不减、易分、复原”.必须了解各个步骤的目的,才能分清操作顺序.加入过量的KOH溶液是为了除去Mg2+,加入过量的BaCl2溶液是为了除去SO42-,加入过量的K2CO3溶液是为了除去过量的Ca2+和多余的Ba2+,然后进行过滤,除去生成的难溶物,最后进行蒸发结晶得到纯净的KCl晶体,
故答案为:Ba2++SO42-═BaSO4↓、2OH-+Mg2+═Mg(OH)2 ↓;K2CO3;
(ⅲ)根据表中数据可知BaSO4和Mg(OH)2的溶度积较小,加入物质应生成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,并不能引入新的杂质,所以应分别加入KOH、BaCl2溶液,故答案为:B;
(ⅴ)由溶液得到晶体应用蒸发结晶的操作方法,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到出现较多晶体,剩余较少水时停止加热,防止过热而导致固体分解而变质,故答案为:蒸发皿;出现较多晶体,剩余较少水时;
(ⅵ)根据溶度积常数计算,c(Mg2+)×c2(OH-)=1.6×10-11,c(Mg2+)=
=1.6×10-7(mol/L),故答案为:1.6×10-7mol/L.
故答案为:萃取;玻璃棒、漏斗、烧杯;
(2)操作④后,溶液主要成分是KCl,降温后KCl的溶解度减小,析出KCL固体,故答案为:KCl;
(3)(ⅰ)操作⑤结束后发现溶液B略有浑浊,说明滤纸破损,应更换滤纸、重新过滤,故答案为:更换滤纸、重新过滤;
(ⅱ)物质除杂的原则是“不增、不减、易分、复原”.必须了解各个步骤的目的,才能分清操作顺序.加入过量的KOH溶液是为了除去Mg2+,加入过量的BaCl2溶液是为了除去SO42-,加入过量的K2CO3溶液是为了除去过量的Ca2+和多余的Ba2+,然后进行过滤,除去生成的难溶物,最后进行蒸发结晶得到纯净的KCl晶体,
故答案为:Ba2++SO42-═BaSO4↓、2OH-+Mg2+═Mg(OH)2 ↓;K2CO3;
(ⅲ)根据表中数据可知BaSO4和Mg(OH)2的溶度积较小,加入物质应生成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,并不能引入新的杂质,所以应分别加入KOH、BaCl2溶液,故答案为:B;
(ⅴ)由溶液得到晶体应用蒸发结晶的操作方法,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到出现较多晶体,剩余较少水时停止加热,防止过热而导致固体分解而变质,故答案为:蒸发皿;出现较多晶体,剩余较少水时;
(ⅵ)根据溶度积常数计算,c(Mg2+)×c2(OH-)=1.6×10-11,c(Mg2+)=
1.6×10−11 |
(10−2)2 |
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