Question

I．某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含K⁺、Mg²⁺、Br^-、SO₄^2-、Cl^-等），来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴，他们设计了如图1流程：

请根据以上流程，回答以下问题：
（1）操作①的名称为

 

，溶剂可以选择：

 

．A．四氯化碳B．乙醇C．苯D．己烯
（2）操作②要趁热过滤，所得固体A为

 

（用化学式表示），操作③所得固体B为

 

．（用化学式表示）
Ⅱ．某同学提出一种新方案，对上述操作①后无色溶液进行除杂提纯，其方案如图2．
（3）无色溶液中先加试剂A（KOH），再加试剂B（BaCl₂）最后加试剂C，若C为常见的盐，则试剂C为

 

（用化学式表示），固体D的主要成分为

 

（用化学式表示）．
（4）用盐酸调节溶液pH=5的过程中，涉及的离子方程式有，：H⁺+OH^-═H₂O和

 

．

Answer 1

分析：I．图1流程操作为在盐湖苦卤的浓缩液中加入氧化剂应为氯气，可生成溴，通过萃取、分液的方法分离，浓缩后得到硫酸镁和氯化钾的混合液，经重结晶可得硫酸镁，过滤得到氯化钾溶液，经降温结晶，过滤可得到氯化钾；
Ⅱ．对上述操作①后无色溶液含有K⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-等离子，无色溶液中先加试剂A（KOH），以除去Mg²⁺，再加试剂B（BaCl₂）以除去SO₄^2-，最后加试剂K₂CO₃，可除去过量的钡离子，过滤可得到Mg（OH）₂、BaSO₄沉淀以及少量BaCO₃沉淀，然后加入盐酸可除去过量的氢氧化钾和碳酸钾，经蒸发、浓缩、冷却结晶可得到氯化钾．

解答：解：I．（1）图1流程操作为在盐湖苦卤的浓缩液中加入氧化剂应为氯气，可生成溴，通过萃取、分液的方法分离，利用碘易溶于有机溶剂的性质来进行提取，选择能提取碘的试剂除了对I₂有强的溶解能力处，还必须难溶于水，否则不能进行分液分离，符合条件的有四氯化碳、苯，
故答案为：萃取、分液；AC；
（2）硫酸镁在高温下溶解度较小，氯化钾在高温时溶解度大，采用趁热过滤，能除去不溶性杂质硫酸镁，防止氯化钾冷去后析出，然后降温结晶可得氯化钾，
故答案为：MgSO₄；KCl；
Ⅱ．（3）操作①后无色溶液含有K⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-以及实验的目的是制取较纯净的氯化钾晶体，需先用氢氧化钾除去Mg²⁺；再用氯化钡除去SO₄^2-，最后再用碳酸钾除去过量的氯化钡，得到的沉淀为氢氧化镁、硫酸钡和碳酸钡，
故答案为：K₂CO₃；Mg（OH）₂、BaSO₄、BaCO₃；
（3）溶液中含有过量的氢氧根离子、碳酸根离子，所以用盐酸除去过量的氢氧根离子、碳酸根离子，反应的相关离子方程式为H⁺+OH^-═H₂O、2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，
故答案为：2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑．

点评：本题综合考查物质的制备、分离和提纯的实验设计和评价，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握物质的分离、提纯原理，根据实验流程解答该题，答题时要注意审题，把握实验的目的和原理．