Question

【題目】為了將混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl固體提純，制得純凈的氯化鈉溶液，某學生設計了如下圖所示的實驗方案：

已知碳酸氫鈉在加熱條件下能分解成碳酸鈉、二氧化碳和水，而NaCl和Na2SO4固體加熱時不發生化學變化。請回答下列問題：

（1）操作①盛放藥品可選用___________（填儀器名稱）。

（2）操作②為什么不用Ba(NO3)2溶液，其理由是：___________________________。

（3）進行操作②后，判斷SO42-已除盡的方法是：______________________________。

（4）操作③的目的是：____________________________________________________。

（5）此設計方案是否嚴密___________（填“是”或“否”）理由_______________。

Answer 1

【答案】 坩堝 使用Ba(NO3)2溶液，會引入除不去的雜質離子NO3- 在滴加BaCl2溶液的過程中，靜置，取上層清液于試管中，先加鹽酸至無明顯現象，再加入幾滴BaCl2，若無沉淀生成，則證明SO42-已除盡 除去過量的Ba2+ 否 加熱不能除去過量的Na2CO3，應在④后加入少量的鹽酸除去Na2CO3，再加熱煮沸除去過量的鹽酸

【解析】混有硫酸鈉、碳酸氫鈉的氯化鈉固體，由流程可知，①中加熱條件下發生碳酸鈉的分解反應，分解后的固體溶于水后，與氯化鋇反應除去硫酸根離子和碳酸根離子，再利用碳酸鈉除去過量的鋇離子，過濾后濾液中含NaCl、碳酸鈉，需要加鹽酸除去碳酸鈉后蒸發得到純凈的NaCl。

(1)操作①為加熱，加熱固體藥品可選用坩堝，故答案為：坩堝；

(2)用硝酸鋇溶液會引入雜質硝酸根離子，難以除去，故答案為：使用Ba(NO3)2溶液，會引入除不去的雜質離子NO3-；

(3)加入氯化鋇溶液之前，溶液中含有硫酸根離子和碳酸根離子，進行操作②后，判斷溶液中SO42-是否已除盡需要排除碳酸根離子的干擾，方法為：在滴加BaCl2溶液的過程中，靜置，取上層清液于試管中，先加鹽酸至無明顯現象，再加入幾滴BaCl2，若無沉淀生成，則證明SO42-已除盡，故答案為：在滴加BaCl2溶液的過程中，靜置，取上層清液于試管中，先加鹽酸至無明顯現象，再加入幾滴BaCl2，若無沉淀生成，則證明SO42-已除盡；

(4)操作③發生反應的化學方程式為BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl，目的是除去過量的Ba2+，故答案為：除去過量的Ba2+；

(5)由上述分析可知，此設計方案不嚴密，因為在操作③時加入的Na2CO3溶液煮沸并不能除去，因此在操作④之后應加過量鹽酸以除去Na2CO3，然后再加熱煮沸除去HCl和CO2，故答案為：否；加熱不能除去過量的Na2CO3，應在④后加入少量的鹽酸除去Na2CO3，再加熱煮沸除去過量的鹽酸。