Question

氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质．为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作．

回答下列问题：
（1）检验滤液中的SO₄^2-的方法是    ．
（2）试剂I的化学式为    ，加入试剂I后，①对应的实验操作是    ，①中发生反应的离子方程式为    ．
（3）试剂Ⅱ的化学式为    ，②中加入试剂Ⅱ的目的是    ．
（4）试剂Ⅲ的名称是    ，③中发生反应的离子方程式为    ．
（5）某同学称取提纯的产品0.745g，溶解后定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，与0.1000mol?L^-1的硝酸银标准溶液反应，三次反应消耗硝酸银标准溶液的平均体积为23.50mL，该产品的纯度为    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先在试液中加入盐酸酸化，再加入BaCl₂溶液，若有BaSO₄白色沉淀产生，则证明有SO₄^2-；
（2）用氯化钡溶液，能同时除去硫酸根离子和碳酸根离子，根据离子方程式的书写规则书写；
（3）为除去过量的钡离子选用K₂CO₃作试剂，不仅能除去钡离子同时还生成氯化钾；
（4）最后用盐酸除去过量的碳酸根离子，根据离子方程式的书写规则书写，注意弱电解质和气体写化学式；
（5）先根据硝酸银的物质的量计算25mL氯化钾溶液中含有的氯化钾的物质的量，再计算100mL氯化钾溶液中含有的氯化钾的物质的量，从而计算出其质量，根据质量分数公式计算其质量分数即可．
解答：解：（1）首先在试液中加入盐酸酸化，再加入BaCl₂溶液，若有BaSO₄白色沉淀产生，则证明有SO₄^2-，反之则无，故答案为：取少量滤液于试管中，向其中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，则有SO₄^2-，反之则无；
（2）要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根，应加入过量的氯化钡溶液，碳酸根和硫酸根生成不溶于水的钡盐，同时生成氯化钾，离子方程式为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓，
故答案为：BaCl₂；过滤；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
（3）要除掉多余的钡离子，要加入碳酸钾，碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀同时生成氯化钾，离子方程式为
CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓，故答案为：K₂CO₃；除去多余的Ba²⁺；
（4）要除掉多余的碳酸根，要滴加适量的盐酸，碳酸根离子和盐酸反应生成二氧化碳和水，离子方程式为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，故答案为：盐酸；2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；
（5）设25mL氯化钾溶液中氯化钾的物质的量为nmol．
KCl+AgNO₃=AgCl+KNO ₃
1mol 1mol
nmol 0.1000mol?L^-1 ×0.02350L
n=0.002350mol
100mL溶液中含有氯化钾的物质的量=0.002350mol×4=0.0094mol
100mL溶液中含有氯化钾的质量=0.0094mol×74.5g/mol=0.7003g
质量分数=×100%=94%，故答案为：94%．
点评：本题考查了除杂试剂的选取和离子方程式的书写等知识点，难度不大，注意解决除杂问题时，抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质）是正确解题的关键．