Question

（本小题满分15分）

某废液中含有大量的 K⁺ 、Cl^- 、Br^- ，还有少量的 Ca²⁺ 、Mg²⁺ 、SO₄^2-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br₂），设计了如下流程图：

可供试剂 a、试剂 b（试剂 b代表一组试剂）选择的试剂：饱和 Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃ 溶液、KOH溶液、BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、H₂O溶液(H^＋)、KMnO₄ 溶液(H^＋)、

稀盐酸。

请根据流程图，回答相关问题：

（1）操作⑤中用到的瓷质仪器名称是_____________。

（2）操作①②③④⑤的名称是_____________（填字母）。

A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶

B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶

C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶

D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶

（3）试剂a应该选用_____________，反应的离子方程式为_________________。

（4）除去无色液体Ⅰ中的Ca ²⁺ 、Mg²⁺  、SO4^2- ，选出试剂b所代表的试剂，按滴加顺序依次是_________（填化学式）。

（5）调节pH的作用是_____________，涉及的化学方程式有_____________、_____________。

Answer

（1）蒸发皿 （2）B（3）H2O2 H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O （4）KOH溶液、BaCl2溶液、K2CO3溶液（满足BaCl2溶液在饱和K2CO3溶液之前加入即可） （5）除去过量的OH－及CO32- K2CO3+2HCl= 2KCl+H2O+ CO2↑，KOH+ HCl= KCl+H2O

【解析】

试题分析：（1）操作⑤是蒸发结晶，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿；（2）由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42-，无色液体Ⅲ中只含有K＋、Cl－，则试剂b的作用是除去Ca2＋、Mg2＋、SO42-。操作①是萃取，操作②是将互不相溶的两种液体分开——分液，操作③是将沸点不同的、互溶的两液体分开——蒸馏，操作④是将溶液与沉淀分开——过滤，操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来——结晶。综上，答案B；（3）废液中含有Br-，要转化为Br2，要加入氧化剂，不能引入新的杂质，所以试剂a是H2O2；在酸性条件下，H2O2与Br-反应生成溴单质和水，离子方程式为：H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O；（4）除杂时试剂需过量，且不能引入新杂质，所以除去Ca2＋，K2CO3溶液；除去Mg2＋，用KOH溶液；除去SO42-，用BaCl2溶液。而且只要满足BaCl2溶液在饱和K2CO3溶液之前加入即可；（5）根据分析，无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO32-和OH－，需用盐酸调节pH来除去过量的OH－及CO32-，涉及的化学方程式有：K2CO3+2HCl= 2KCl+H2O+ CO2↑，KOH+ HCl= KCl+H2O。

考点：物质的分离、离子的检验、粗盐的提纯