Question

【題目】實驗室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等離子的鹵水為主要原料制備無水CaCl2和Br2，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的試劑是______，所用的主要儀器名稱是_____。

（2）加入溶液W的目的是______，用CaO調節溶液Y的pH，可以除去Mg2+，由表中數據可知，理論上可選擇的pH最大范圍是______，酸化溶液Z時，使用的試劑為______。

	開始沉淀時的pH	沉淀完全時的pH
Mg2+	9.6	11.0
Ca2+	12.2	c（OH-）=1.8molL-1

Answer 1

【答案】四氯化碳（CCl4) 分液漏斗 除去溶液中的SO42- 11.0≤pH<12.2 鹽酸

【解析】

實驗室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等離子的鹵水為主要原料制備無水CaCl2和Br2，應將混合物中的Mg2+、SO42-等離子除去，操作流程為：鹵水中通入氯氣，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，單質溴極易溶于有機溶劑，所以可以采用萃取的方法，由流程圖可知單質溴在下層，然后再蒸餾可以得到溴單質，向溶液中加入氯化鋇中可以將硫酸根離子除去，用CaO調節溶液Y的pH，可以除去Mg2+，加入氧化鈣，氧化鈣在上層清液中發生反應產生氫氧化鈣，鎂離子轉化成氫氧化鎂沉淀，過濾除去，過濾后，得到的溶液Z主要是氯化鈣溶液，蒸發濃縮冷卻結晶即可得到純凈的無水CaCl2。

(1)氯氣具有強氧化性，通入氯氣后可以將溶液中的Br-氧化溴單質，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，因為單質溴極易溶于有機溶劑，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要儀器是分液漏斗．由流程圖可知單質溴在下層，因此該有機溶劑的密度要比水的大且不溶于水，所以該試劑是CCl4，故答案為：CCl4；分液漏斗；

(2)由于SO42-會與Ca2+結合形成微溶性的硫酸鈣而影響氯化鈣的制備，因此必需除去，應先加入氯化鋇溶液使硫酸根離子發生反應產生硫酸鋇沉淀，來除去硫酸根離子，由表中數據可知pH大于11時Mg2+沉淀完全，pH大于12.2時，Ca2+開始沉淀，所以理論上可選擇pH最大范圍是11.0≤pH＜12.2；因為不能引入新的雜質，所以酸化溶液Z時，使用的試劑應該為鹽酸，故答案為：除去溶液中SO42-；11.0≤pH＜12.2；鹽酸。