1631、为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+.SO42-及泥涉,可将粗盐溶于不,然后进行下列五项操作:①过滤,②加过量NaOH溶液,③加适量盐酸,④加过量Na2CO3溶液,⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是[ ]。

这是一道关于粗盐提纯的经典化学实验题。我们需要根据杂质离子的性质和除杂试剂的作用原理，推导合理的操作顺序。 ### 1. 核心解题原则 在粗盐提纯过程中，除去 $Ca^{2+}$、$Mg^{2+}$、$SO_4^{2-}$ 等离子时，必须遵循以下三个关键原则： 1. **除杂试剂必须过量**：为了确保杂质离子被完全除去，加入的沉淀剂（$NaOH$、$BaCl_2$、$Na_2CO_3$）必须是过量的。 2. **后续试剂需除去前一步过量的试剂**： * 加入过量的 $BaCl_2$ 是为了除去 $SO_4^{2-}$，但引入了新的杂质 $Ba^{2+}$。 * 因此，**$Na_2CO_3$ 溶液必须在 $BaCl_2$ 溶液之后加入**。因为 $Na_2CO_3$ 不仅能除去原有的 $Ca^{2+}$，还能除去过量的 $Ba^{2+}$（生成 $BaCO_3$ 沉淀）。 * 即：**⑤ 必须在 ④ 之前**（或者说 ④ 必须在 ⑤ 之后）。 3. **过滤与加酸的顺序**： * 所有的沉淀反应完成后，需要通过 **①过滤** 将泥沙以及生成的 $Mg(OH)_2$、$BaSO_4$、$CaCO_3$、$BaCO_3$ 等沉淀从溶液中分离出去。 * **③加适量盐酸** 必须在 **①过滤之后** 进行。因为盐酸用于除去滤液中过量的 $OH^-$（来自 $NaOH$）和 $CO_3^{2-}$（来自 $Na_2CO_3$）。如果先加盐酸再过滤，沉淀（如 $CaCO_3$、$BaCO_3$、$Mg(OH)_2$）会重新溶解，导致除杂失败。 * 即：**① 必须在 ③ 之前**。 ### 2. 逐步分析选项 根据上述原则，我们来检验各个选项： * **原则一检查**：$Na_2CO_3$ (④) 必须在 $BaCl_2$ (⑤) 之后。 * **原则二检查**：过滤 (①) 必须在加盐酸 (③) 之前。 **A. ①④②⑤③** * 错误。首先进行过滤①，此时还未加入任何沉淀剂，无法除去可溶性杂质离子。且 ⑤ 在 ④ 之后，过量的 $Ba^{2+}$ 无法被除去。 **B. ④①②⑤③** * 错误。④ 在 ⑤ 之前，意味着先加碳酸钠后加氯化钡，过量的 $Ba^{2+}$ 没有试剂去除。且过滤①在加氯化钡⑤之前，硫酸根离子未被除去。 **C. ②⑤④①③** * **② 加过量 NaOH**：除去 $Mg^{2+}$。 * **⑤ 加过量 BaCl₂**：除去 $SO_4^{2-}$。 * **④ 加过量 Na₂CO₃**：除去 $Ca^{2+}$ 和过量的 $Ba^{2+}$。（满足 ④ 在 ⑤ 之后） * **① 过滤**：除去所有沉淀。 * **③ 加适量盐酸**：除去过量的 $OH^-$ 和 $CO_3^{2-}$。（满足 ① 在 ③ 之前） * **结论：正确。** **D. ⑤②④①③** * **⑤ 加过量 BaCl₂**：除去 $SO_4^{2-}$。 * **② 加过量 NaOH**：除去 $Mg^{2+}$。（注：②和⑤的顺序可以互换，只要都在④之前即可，因为NaOH和BaCl2互不干扰，且它们的过量部分分别由后续的HCl和Na2CO3处理或最终由HCl处理） * **④ 加过量 Na₂CO₃**：除去 $Ca^{2+}$ 和过量的 $Ba^{2+}$。（满足 ④ 在 ⑤ 之后） * **① 过滤**：除去所有沉淀。 * **③ 加适量盐酸**：除去过量的 $OH^-$ 和 $CO_3^{2-}$。（满足 ① 在 ③ 之前） * **结论：正确。** *(注：还有一种常见正确顺序是 ⑤④②①③，即先除硫酸根，再除钙和钡，再除镁，最后过滤加酸。只要保证 BaCl2 在 Na2CO3 之前，且过滤在加盐酸之前，均为合理顺序。)* ### 3. 最终结论 符合逻辑的操作顺序必须满足： 1. $BaCl_2$ (⑤) 在 $Na_2CO_3$ (④) 之前。 2. 过滤 (①) 在加盐酸 (③) 之前。 选项 C 和 D 均满足这两个条件。 答案：**CD**