Question

【題目】某廢液中含有大量的K+、Cl-、Br-，還有少量的Ca2+、Mg2+、SO42-。某研究性學習小組利用這種廢液來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴（Br2常溫下是深紅棕色液體），設計了如下流程圖：

請根據流程圖，回答相關問題：

(1)若試劑a為H2O2溶液(H＋)，已知氧化性：H2O2>Br2

①寫出廢液中的某陰離子和a發生反應的離子方程式為：__________________________；

②每消耗0.2mol H2O2，反應轉移的電子為______mol；

(2)為了除去無色液體I中的Ca2+、Mg2+、SO42-，試劑b可選擇：KOH、BaCl2、K2CO3溶液，其添加順序不正確的是（_______）

A、KOH、BaCl2、K2CO3 B、BaCl2、KOH、K2CO3

C、BaCl2、K2CO3 、KOH D、KOH、K2CO3 、BaCl2

(3)用鹽酸調pH=7(中性)是為了除去雜質離子___和___，以提高氯化鉀晶體的純度；

(4)操作①②③④⑤對應的名稱分別是：____、分液、_____、過濾、______。

Answer 1

【答案】H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O 0.4 D OH- CO32- 萃取 蒸餾 蒸發結晶

【解析】

根據圖示可知，制備流程為：廢液中加入雙氧水，將溴離子氧化成溴單質，然后加入四氯化碳后通過萃取、分液分離出溴，通過操作③蒸餾得到四氯化碳和溴單質；無色液體Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-，分別加入BaCl2、K2CO3、KOH溶液過濾后得到無色溶液Ⅱ和固體A，再調節溶液Ⅱ的pH萃取碳酸根離子、氫氧根離子，得到無色溶液Ⅲ。

(1) a為H2O2溶液(H＋)，具有氧化性，能把Br-氧化成Br2，自身被還原成水，反應的離子方程式是H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O；消耗0.2mol H2O2，反應轉移的電子為0.2mol×2×1=0.4mol；

（2）用KOH溶液與Ca2+、Mg2+反應生成Ca(OH)2、Mg(OH)2，除去Mg2+和大部分Ca2+，用BaCl2溶液與SO42-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+；所以所需的試劑按滴加順序依次為：BaCl2、KOH、K2CO3或者BaCl2、K2CO3、KOH，故不正確的選：D；

（3）由于加入的KOH、K2CO3是過量的，所以要調節pH除去多余的OH-、CO32-；

（4）由流程圖知，無色液體Ⅰ中含有K+、Cl-、Br- Ca2+、Mg2+、SO42-無色液體Ⅲ中只含有K+、Cl-，則試劑b的作用是除去Ca2+、Mg2+、SO42-；操作①是萃取，操作②是將互不相溶的兩種液體分開分液，操作③是將沸點不同、互溶的兩液體分開蒸餾，操作④是將溶液與沉淀分開過濾，操作⑤是將KCl從其水溶液中提取出來結晶，操作①、②、③、④、⑤的名稱是：萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發結晶。