Question

17．為了將混有硫酸鈉、碳酸氫銨（不穩定，受熱易分解生成氨氣、二氧化碳和水）的氯化鈉提純，某同學設計的實驗流程如圖：

試回答下列問題：
（1）操作①的目的是除去碳酸氫銨．
（2）進行操作②后，如何判斷SO₄^2-已除盡，方法是靜置，往上層澄清液中滴加BaCl₂溶液，如果沒有白色沉淀產生，則硫酸根離子已除盡．
（3）寫出操作③有關的化學反應方程式BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．操作④的名稱是過濾．
（4）此設計方案是否嚴密，說明理由不嚴密，操作③引入的過量Na₂CO₃沒有除去．
（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

分析 為了將混有硫酸鈉、碳酸氫銨（不穩定，受熱易分解生成氨氣、二氧化碳和水）的氯化鈉提純，該同學采取的方法是加熱混合物，除去碳酸氫銨，加入過量氯化鋇溶液除去硫酸鈉，再加入過量碳酸鈉溶液除去過量的氯化鋇，過濾掉生成的硫酸鋇、碳酸鋇沉淀，并蒸發濾液得到氯化鈉固體；
（1）根據碳酸氫銨受熱易分解解答；
（2）可加入氯化鋇溶液檢驗硫酸根離子是否除盡；
（3）加入碳酸鈉可與過量的氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，除去不溶性沉淀用過濾的方法；
（4）除雜時，氯化鈉溶液中不能有其他雜質，而操作③中加入的過量的碳酸鈉沒有除去；
（5）因為過量的碳酸鈉沒有除去，所以蒸發得到的晶體中還含有碳酸鈉．

解答 解：該同學采取的方法是：加熱混合物，除去碳酸氫銨，加入過量氯化鋇溶液除去硫酸鈉，再加入過量碳酸鈉溶液除去過量的氯化鋇，過濾掉生成的硫酸鋇、碳酸鋇沉淀，并蒸發濾液得到氯化鈉固體；
（1）碳酸氫銨（不穩定，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；
（2）加入過量氯化鋇溶液除去硫酸根離子，要檢驗硫酸根離子已除盡，可靜止片刻，取少量上層清液，滴加幾滴氯化鋇溶液，不出現渾濁就說明硫酸根離子已經除盡；
（3）操作③加入碳酸鈉溶液，碳酸鈉與過量的氯化鋇反應生成碳酸鋇和氯化鈉，除去過量的氯化鋇，化學方程式是：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；再過濾去操作②中的硫酸鋇和生成的碳酸鋇沉淀；
（4）此方案不嚴密，過量的碳酸鈉沒有除去，得到的溶液中含有氯化鈉和過量的碳酸鈉兩種溶質，致使得到的氯化鈉溶液不純，應加入適量鹽酸除去碳酸鈉，再加熱煮沸；
（5）因為過量的碳酸鈉沒有除去，所以蒸發得到的晶體中還含有碳酸鈉，所以m₁＜m₂．
故答案為：（1）除去碳酸氫銨；
（2）靜置，往上層澄清液中滴加BaCl₂溶液，如果沒有白色沉淀產生，則硫酸根離子已除盡（或取少量上層澄清溶液，再滴加BaCl₂溶液，如無沉淀出現則說明SO₄^2-已除盡）；
（3）BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，過濾；
（4）不嚴密，操作③引入的過量Na₂CO₃沒有除去；
（5）＜．

點評 常見物質的分離方法和提純是現在考試的重點和熱點，可以根據所學知識進行回答，首先分析流程圖中發生的反應，并明確除雜時不得引入新的雜質，能較好考查學生分析、解決問題的能力．