Question

海水是巨大的資源寶庫．如圖1是從海水中提取食鹽和溴的主要流程．
（1）粗鹽除含NaCl外，還含有少量MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄以及泥沙等雜質(zhì)．如圖2是粗鹽提純的操作流程．
提供的試劑：Na₂CO₃溶液、K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、飽和NaCl溶液．
①除去溶液I中的MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄，從提供的試劑中選出a所代表的試劑，按滴加順序依次為：過量的NaOH溶液、

 

、

 

②如何證明操作①中NaOH溶液已經(jīng)過量？

 

③蒸發(fā)過程所用的主要儀器有：鐵架臺、酒精燈、

 

；
（2）某同學(xué)欲四氯化碳萃取較高濃度的溴水中的溴，經(jīng)振蕩并在鐵架臺上靜置分層后，
①分離出四氯化碳層的操作：

 

．②分離碘的四氯化碳溶液的操作方法是：

 

（3）工業(yè)上將較高濃度的溴水經(jīng)進(jìn)一步處理得到工業(yè)溴．某研究性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料，Br₂的沸點為 59℃，微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性．水的沸點為100℃．他們參觀生產(chǎn)過程后，設(shè)計了如圖3裝置簡圖：
①圖中儀器B的名稱：

 

．
②用熱水浴加熱的優(yōu)點是：

 

．
③實驗裝置氣密性良好，要達(dá)到提純溴的目的，收集溴時溫度計應(yīng)控制的溫度為：

 

．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用

專題：

分析：（1）①欲除去溶液I中的MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄，則用氫氧化鎂除掉氯化鎂，用氯化鋇除掉硫酸鈉，用碳酸鈉除掉氯化鈣與多余的氯化鋇；
②氫氧化鈉是沉淀鎂離子的試劑，可以檢驗上層清液中是否含有鎂離子，可以設(shè)計實驗繼續(xù)滴加氫氧化鈉看是否生成白色沉淀；
③蒸發(fā)溶液應(yīng)在蒸發(fā)皿中進(jìn)行；
（2）四氯化碳萃取較高濃度的溴水中的溴利用的是分液，分液漏斗靜置后放置在鐵架臺上，上層從上口倒出，下層從下口放出；碘被四氯化碳萃取溶解，分液后可以根據(jù)沸點不同通過蒸餾的方法分離得到溴單質(zhì)；
（3）①直形冷凝管；
②熱水浴加熱溫度低于100°C，受熱均勻；
③控制Br₂的沸點為 59℃分離；

解答： 解：（1）①要除去溶液I中的MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄，所選試劑分別是氫氧化鈉溶液，碳酸鈉溶液和氯化鋇溶液，根據(jù)題意要求，為了更好的把雜質(zhì)除去，不帶入新的雜質(zhì)，所加溶液的順序是氫氧化鈉溶液，過量的BaCl₂溶液，過量的Na₂CO₃溶液．由于過濾后的濾液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，所以要加入適量的鹽酸，目的是除去過量的NaOH和Na₂CO₃ ；
故答案為：過量BaCl₂溶液；過量碳酸鈉溶液；
②氫氧化鈉是沉淀鎂離子的試劑，可以檢驗上層清液中是否含有鎂離子，可以設(shè)計實驗繼續(xù)滴加氫氧化鈉看是否生成白色沉淀，步驟為：向上層清液中繼續(xù)加入NaOH溶液，如果不產(chǎn)生白色沉淀則說明NaOH已過量；
故答案為：向上層清液中繼續(xù)加入NaOH溶液，如果不產(chǎn)生白色沉淀則說明NaOH已過量；
③蒸發(fā)溶液應(yīng)在蒸發(fā)皿中進(jìn)行，蒸發(fā)過程所用的主要儀器有：鐵架臺、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒；
故答案為：蒸發(fā)皿、玻璃棒；
（2）四氯化碳萃取較高濃度的溴水中的溴利用的是分液，分液漏斗靜置后放置在鐵架臺上，上層從上口倒出，下層從下口放出；具體操作步驟為：將分液漏斗頸上的活塞打開，再將下面的玻璃活塞擰開，使下層液體沿?zé)�杯�?nèi)壁慢慢流下并及時關(guān)閉活塞；碘被四氯化碳萃取溶解，分液后可以根據(jù)沸點不同通過蒸餾的方法分離得到溴單質(zhì)；
故答案為：將分液漏斗頸上的活塞打開，再將下面的玻璃活塞擰開，使下層液體沿?zé)�杯�?nèi)壁慢慢流下并及時關(guān)閉活塞；蒸餾；
（3）①裝置圖分析判斷儀器B為直形冷凝管；
故答案為：直形冷凝管；
②用熱水浴加熱的優(yōu)點是加熱溫度低于100°C，受熱均勻；
故答案為：熱水浴加熱溫度低于100°C，受熱均勻；
③Br₂的沸點為 59℃，微溶于水，控制蒸餾溫度59℃分離出Br₂的蒸氣，冷卻后得到液溴，
故答案為：59℃．

點評：本題考查了物質(zhì)的除雜和有關(guān)實驗操作，難度比較大，特別的除去食鹽中的多種雜質(zhì)，要根據(jù)除雜的原理深入思考，按照最優(yōu)化的順序添加除雜劑．實驗基本操作是解題關(guān)鍵．