Question

某礦抽出的廢液中含有大量的K⁺、Cl^—、Br^—，還有少量的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2—。某研究性學習小組所擬取這種廢液來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴（Br₂），他們設計了如下流程：

可供試劑a、b的選擇試劑：飽和Na₂CO₃溶液、飽和K₂CO₃溶液、KOH溶液、BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、H₂O₂、KMnO₄(H⁺)溶液、稀HNO₃。
請根據以上流程，回答相關問題：
（1）試劑a應該選用_______________；
（2）操作①、②、③、④、⑤的名稱是_________(填字母)。

A．萃取、過濾、分液、過濾、蒸發結晶	B．萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發結晶
C．分液、萃取、過濾、過濾、蒸發結晶	D．萃取、分液、分液、過濾、蒸發結晶

（3）除去無色液體I中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子，選出C所代表的試劑，按滴加順序依次是                         （填化學式）。
（4）調節pH的作用是                           ，操作方法是                                                    。
（5）操作⑤中用到的瓷質儀器名稱是          。

Answer 1

（1）H₂O₂
（2）B
（3）BaCl₂、KOH、K₂CO₃（只要K₂CO₃在BaCl₂之后即可）
（4）除去溶液中過量的CO₃^2-；取少量的PH試紙置于玻璃片上，用蘸有待測溶液的玻璃棒點滴在試紙的中部，待試紙變色后，再與標準比色卡比較來確定溶液的pH
（5）蒸發皿

本題綜合考查了高中化學的的混合物的分離與提純的方法，是考查學生基本實驗能力的一道好題。
廢液中含有Br^-，要轉化為Br₂，要加入氧化劑，不能引入新的雜質，所以試劑a是H₂O₂；加入CCl₄的目的是萃取；緊接著萃取后的操作是將有機層與水層分開，叫做分液；從含有溴的CCl₄溶液中分離得到CCl₄和液溴的操作，是將兩種相互混溶的液體進行分離的操作，叫做蒸餾；操作③完成后得到固體A和無色液體I，該操作是過濾，分離互不相溶解的固體和液體；操作④是從溶液中得到能溶解于水的氯化鉀晶體，是蒸發結晶。用KOH溶液與Ca^2＋、Mg^2＋反應生成Ca(OH)₂、Mg(OH)₂，除去Mg^2＋和大部分Ca^2＋，用BaCl₂溶液與SO₄^2—反應生成BaSO₄而除去Ba²⁺，最后用飽和的K₂CO₃除去余下的少量Ca²⁺和后來加入的Ba²⁺，此處不能選用Na₂CO₃溶液，否則會引入新的Na⁺，K₂CO₃溶液不能加在BaCl₂溶液前，否則會引入Ba²⁺。