Question

9．实验室以含有Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl₂和Br₂，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的试剂是四氯化碳，所用的主要仪器名称是分液漏斗．
（2）加入溶液W的目的是除去溶液中的SO₄^2-．用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺．由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是11.0≤pH＜12.2．酸化溶液Z时，使用的试剂为盐酸．

	开始沉淀时的pH	沉淀完全时的pH
Mg2+	9.6	11.0
Ca2+	12.2	c（OH-）=1.8mol•L-1

Answer 1

分析 实验室以含有Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl₂和Br₂，应将混合物中的Mg²⁺、SO₄^2-、Br^-等离子除去，根据流程可以看出分别加入氯气将溶液中的Br^-氧化溴单质，加入氯化钡除去SO₄^2-，用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺．
（1）单质溴极易溶于有机溶剂，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要仪器是分液漏斗；
（2）分析表中数据可知pH大于11时Mg²⁺沉淀完全，pH大于12.2时，Ca²⁺开始沉淀，所以理论上可选择pH最大范围是11.0≤pH＜12.2；除杂时不能引入新的杂质．

解答 解：（1）氯气具有强氧化性，通入氯气后可以将溶液中的Br^-氧化溴单质，因为单质溴极易溶于有机溶剂，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要仪器是分液漏斗．由流程图可知单质溴在下层，因此该有机溶剂的密度要比水的大且不溶于水，所以该试剂是CCl₄，故答案为：CCl₄；分液漏斗；
（2）由于SO₄^2-会与Ca²⁺结合形成微溶性的硫酸钙而影响氯化钙的制备，因此必需除去；由表中数据可知pH大于11时Mg²⁺沉淀完全，pH大于12.2时，Ca²⁺开始沉淀，所以理论上可选择pH最大范围是11.0≤pH＜12.2；因为不能引入新的杂质，所以酸化溶液Z时，使用的试剂应该为盐酸，故答案为：除去溶液中的SO₄^2-；11.0≤pH＜12.2；盐酸．

点评 本题主要考查常见的基本实验操作、仪器的使用和实验方案设计，综合性强，难度中等，建议学生多重视基础知识的学习，着力提高分析问题、解决问题的能力．