Question

【題目】某校探究學習小組同學用含有少量雜質（主要為少量泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等）的粗鹽制取較純凈的NaCl，實驗前他們設計了如下圖方案。

請回答：

（1）請寫出操作第④、⑤步所加試劑名稱：④________________⑤________________；

（2）寫出第④步操作中可能發生反應的化學方程式：___________；_________________。

（3）如何用最簡單方法檢驗第⑤步實驗是否達到了目的：________________________________________；

（4）你認為該設計里哪些步驟調換后不影響實驗結果：______________________________；

（5）有同學認為上述實驗設計步驟可以簡化，請你提出簡化的一種設想：________。

Answer 1

【答案】Na2CO3溶液鹽酸BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaClCaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl(2個反應方程式順序可調換)用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙中部，若變紅，說明溶液呈酸性，無OH﹣、CO32﹣存在；若變藍，說明溶液仍呈堿性，有OH﹣、CO32﹣存在，需繼續滴加鹽酸至呈酸性②和③或③和④用Ba(OH)2代替BaCl2和NaOH，使②③步合并為一步

【解析】

(1)操作第④步除鈣離子加Na2CO3溶液轉化為沉淀，Ca2++CO32-=CaCO3↓，同時碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇，Ba2++CO32-=BaCO3↓，離子都形成沉淀，再進行過濾，操作第⑤步加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，最后經蒸發操作得到較純凈的氯化鈉，故答案為：Na2CO3溶液；鹽酸；

(2)根據(1)的分析，第④步操作中可能發生反應的化學方程式有BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，故答案為：BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl；

(3)第⑤步實驗的目的是除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以檢驗第⑤步實驗是否達到了目的，需檢驗OH-、CO32-存在，方法是：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙中部，若變紅，說明溶液呈酸性，無OH-、CO32-存在；若變藍，說明溶液仍呈堿性，有OH-、CO32-存在，需繼續滴加鹽酸至呈酸性，故答案為：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙中部，若變紅，說明溶液呈酸性，無OH-、CO32-存在；若變藍，說明溶液仍呈堿性，有OH-、CO32-存在，需繼續滴加鹽酸至呈酸性；

(4)先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉化為沉淀，Ca2++CO32-=CaCO3↓，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇，故答案為：②和③或③和④；

(5)根據鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用BaCl2沉淀，所以，用Ba(OH)2代替BaCl2和NaOH，使②③步合并為一步，故答案為：用Ba(OH)2代替BaCl2和NaOH，使②③步合并為一步。