Question

K₂SO₄中混有少量KNO₃，分離該混合物有如下操作：①將混合物溶解形成濃溶液；②加熱蒸發；③冷卻；④過濾，移出KNO₃晶體；⑤過濾，移出K₂SO₄晶體．下列分析正確的是（ ）

A．操作步驟應為①②③④⑤
B．操作③中得到的晶體可能是純凈物
C．操作⑤后溶液的溶質只有一種
D．最后剩余的溶液一定是兩者的飽和溶液

Answer 1

【答案】分析：KNO₃和K₂SO₄的混合物中的兩種成分都能溶于水，采取一般的過濾操作不能把二者分離開；可以利用兩種固體物質的溶解度受溫度影響的不同進行分離：硝酸鉀的溶解度始終大于硫酸鉀的溶解度，故先將混合物溶解制成濃溶液，然后加熱蒸發濃溶液，析出K₂SO₄晶體后，過濾，移出K₂SO₄晶體；冷卻溶液；過濾，移出KNO₃晶體，KNO₃晶體析出，據此分析解答．
解答：解：A、硝酸鉀的溶解度始終大于硫酸鉀的溶解度，故先將混合物溶解制成濃溶液，然后加熱蒸發濃溶液，析出K₂SO₄晶體后，過濾，移出K₂SO₄晶體；冷卻溶液；過濾，移出KNO₃晶體，KNO₃晶體析出．故正確的操作順序是①②⑤③④；故錯誤；
B、由于此時得到的已經是硫酸鉀的飽和溶液，冷卻后得到的晶體含有少量的硫酸鉀，及溶液中的硝酸鉀，是混合物，故錯誤；
C、觀察溶解度曲線可知，即使是0℃，依然溶解部分硝酸鉀和硫酸鉀，故操作⑤后溶液的溶質一定不是一種，故錯誤；
D、一定溫度下，有剩余溶質的溶液是該物質的飽和溶液，所以最后析出晶體后的溶液一定是兩者的飽和溶液，正確；
故選D．
點評：掌握蒸發、過濾、結晶是分離混合物的幾種常用的分離方法，并能根據硫酸鉀和硝酸鉀的溶解度曲線進行分析，可很好的考查學生對知識的掌握和應用．