Question

為了將混有硫酸鈉、碳酸氫銨（不穩(wěn)定，受熱易分解生成氨氣、二氧化碳和水）的氯化鈉提純，某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程如圖：
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試回答下列問(wèn)題：
（1）操作①的目的是             。操作②能否用硝酸鋇溶液？      （填“能”或“否”）。
（2）進(jìn)行操作②后，如何判斷SO₄^2－已除盡，方法是                                  。
（3）寫(xiě)出操作③有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式                        。操作④的名稱是     。
（4）此設(shè)計(jì)方案是否嚴(yán)密，說(shuō)明理由                                              。
（5）原固體樣品中含NaCl m₁g，最后得到的NaCl固體m₂g，則m₁    m₂（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

（1）除去碳酸氫銨；否； （2）靜置，往上層澄清液中滴加BaCl₂溶液，如果沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生，則SO₄^2－已除盡（或取少量上層澄清溶液，再滴加BaCl₂溶液，如無(wú)沉淀出現(xiàn)則說(shuō)明SO₄^2﹣已除盡）；
（3）BaCl₂+Na₂CO₃＝BaCO₃↓+2NaCl；過(guò)濾；
（4）不嚴(yán)密，操作③引入的過(guò)量Na₂CO₃沒(méi)有除去；（5）＜

試題分析：該同學(xué)采取的方法是：加熱混合物，除去碳酸氫銨，加入過(guò)量氯化鋇溶液除去硫酸鈉，再加入過(guò)量碳酸鈉溶液除去過(guò)量的氯化鋇，過(guò)濾掉生成的硫酸鋇、碳酸鋇沉淀，并蒸發(fā)濾液得到氯化鈉固體。
（1）依據(jù)題意：碳酸氫銨（不穩(wěn)定，受熱易分解生成氨氣、二氧化碳和水），所以操作①加熱的目的是除去碳酸氫銨；操作②若加入硝酸鋇溶液，硝酸鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇和硝酸鈉，除去了硫酸鈉，但引入了硝酸鈉新的雜質(zhì)，故不能用硝酸鋇溶液；
（2）加入過(guò)量氯化鋇溶液除去硫酸根離子，要檢驗(yàn)硫酸根離子已除盡，可靜止片刻，取少量上層清液，滴加氯化鋇溶液，不出現(xiàn)渾濁就說(shuō)明硫酸根離子已經(jīng)除盡；
（3）操作③加入碳酸鈉溶液，碳酸鈉與過(guò)量的氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇和氯化鈉，除去過(guò)量的氯化鋇，方程式是BaCl₂+Na₂CO₃＝BaCO₃↓+2NaCl；再過(guò)濾去操作②中的硫酸鋇和生成的碳酸鋇沉淀；
（4）此方案不嚴(yán)密，過(guò)量的碳酸鈉沒(méi)有除去，得到的溶液中含有氯化鈉和過(guò)量的碳酸鈉兩種溶質(zhì)，致使得到的氯化鈉溶液不純，應(yīng)加入適量鹽酸除去碳酸鈉，再加熱煮沸；
（5）因?yàn)檫^(guò)量的碳酸鈉沒(méi)有除去，所以蒸發(fā)得到的晶體中還含有碳酸鈉，所以m₁＜m₂。