Question

为了除去粗盐配制成的NaCl溶液中所含有的少量MgCl₂，CaCl₂和MgSO₄杂质，某同学从碳酸钠溶液、稀盐酸、硝酸钡溶液、碳酸钾溶液和氢氧化钡溶液中选择了A、B、C三种试剂，按以下步骤进行了实验：
实验Ⅰ：向溶液中加入过量A后过滤得到滤液1；
实验Ⅱ：向滤液1中加过量B后过滤得到滤液2；
实验Ⅲ：向滤液2中加适量C，得到较纯净的NaCl溶液．
请回答下列问题：
①A、B、C三种试剂中溶质的化学式分别为________
②实验I中，所加A要过量的原因________
③实验II中，所加B要过量的原因________
④实验Ⅲ中，试剂加到________时为适量，此时得到较为纯净的NaCl溶液．

Answer 1

Ba（OH）₂Na₂CO₃HCl    完全除掉Mg²⁺、S    完全除掉Ca²⁺、Ba²⁺    溶液中不再产生气泡
分析：根据NaCl溶液中所含有的少量MgCl₂、CaCl₂和MgSO₄杂质，选择除杂试剂，选择的除杂试剂与杂质反应时要求不能生成新的杂质，选择的除杂试剂需要含有能与镁离子、钙离子、以及硫酸根离子结合产生沉淀，且后加的试剂能将上一步过量的试剂反应掉．
解答：（1）要除去MgCl₂、CaCl₂和MgSO₄杂质，就是除去Mg²⁺、Ca²⁺和SO₄^2-，可以分别选用OH^-、CO₃^2-和Ba²⁺除去，选择的除杂试剂与杂质反应时要求不能生成新的杂质，后加的试剂能将上一步过量的试剂反应掉，可以选用的物质分别是氢氧化钡、碳酸钠、以及盐酸，所以本题答案为：Ba（OH）₂，Na₂CO₃，HCl；
（2）为了充分除去Mg²⁺和SO₄^2-，需要加入过量的氢氧化钡，氢氧化钡能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，硫酸镁能与氢氧化钡反应生活硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，所以本题答案为：为了除尽MgCl₂、MgSO₄；
（3）为了除去Ca²⁺和上一步过量的钡离子，需要加入过量的碳酸钠，碳酸钠能与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，所以本题答案为：为了除尽Ba（OH）₂、CaCl₂、BaCl₂；
（4）经过实验Ⅰ和实验Ⅱ，食盐中还含有的杂质是氢氧化钠和碳酸钠，此时可以加入盐酸将多余的氢氧化钠和碳酸钠除掉，碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体，当完全反应时无气泡产生，所以本题答案为：刚好无气体放出．
故答案为：（1）Ba（OH）₂、Na₂CO₃、HCl
（2）为了除尽MgCl₂、MgSO₄ （或答：为了除尽 Mg²⁺、SO₄²-）
（3）为了除尽Ba（OH）₂、CaCl₂、BaCl₂（或答：为了除尽Ba²⁺、Ca²⁺）
（4）刚好无气体放出时（或答：用酚酞检验，红色刚刚褪去时）
点评：本题考查了物质的除杂，完成此题，要求选择的除杂试剂与杂质反应时要求不能生成新的杂质，且后加的试剂能将上一步过量的试剂反应掉．