Question

从海水中得到的粗食盐水中常含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2—，需要分离提纯。现有含少量CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄的粗食盐水，在除去悬浮物和泥沙之后，要用4种试剂：①盐酸、②Na₂CO₃、③NaOH、④BaCl₂来除去食盐水中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2—。提纯时的操作步骤和加入试剂的情况如图。

图中a、b、c、d分别表示上述4种试剂中的一种。若a为BaCl₂溶液，请回答：

（1）沉淀A的是________。（填化学式）

（2）过滤操作需要的玻璃仪器有___________________________。

（3）试剂d是________；判断试剂d已经过量的方法是：________________________。

（4）加入b、c后溶液中发生的化学反应的化学方程式有：MgCl₂ + 2NaOH == Mg(OH)₂ ↓ + 2NaCl；

 ____________________________________________ ；_________________________________。

（5）检验粗食盐水中含有SO₄^2—的方法是___________________________________________________。

Answer

硫酸钡漏斗、玻璃棒、烧杯盐酸溶液中不会再产生气体Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl用干净的试管取上层清液，向试管中滴加BaCl2溶液，若有沉淀生成说明含有SO42—

【解析】

根据镁离子会与氢氧根离子和碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，硫酸根离子会与钡离子生成沉淀，加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠。 
（1）根据加入的试剂确定沉淀的成分； 
（2）根据过滤实验用到的仪器以及常见仪器的名称来回答；

（3）根据盐酸可以和碳酸根离子之间的反应来回答； 
（4）根据试剂碳酸钠和氢氧化钠的作用分析发生的反应；
（5）根据SO42—的检验方法分析。

镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀；至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀；但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡。离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，
（1）4种试剂①盐酸；②Na2CO3；③NaOH；④BaCl2来除去食盐水中Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的顺序是④③②①，氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，所以沉淀A是硫酸钡，

故答案为：硫酸钡；
（2）过滤实验用到的仪器：漏斗、玻璃棒、烧杯等，

故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；

（3）试剂d是盐酸，盐酸可以和碳酸根离子之间反应生成水以及二氧化碳，当不再产生二氧化碳时，证明盐酸已经过量，

故答案为：盐酸；溶液中不会再产生气体；
（4）根据以上分析，a为BaCl2溶液，d是盐酸，则b、c为氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液。氢氧化钠能和氯化镁生成氢氧化镁和氯化钠，反应的化学方程式为：2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl，碳酸钠溶液分别和氯化钙、氯化钡溶液反应为：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl，

故答案为：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；

（5）检验粗食盐水中含有SO42—的方法是用干净的试管取上层清液，向试管中滴加BaCl2溶液，若有沉淀生成说明含有SO42—，

故答案为：用干净的试管取上层清液，向试管中滴加BaCl2溶液，若有沉淀生成说明含有SO42—。