Question

12．人們獲得食鹽的方式有多種，最主要的是海水曬鹽．通過海水晾曬得到的粗鹽除NaCl外，還含有MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄以及泥沙等雜質，以下是制備精鹽的實驗流程（試劑以化學式表示）

（1）BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃的加入順序，必須保證Na₂CO₃在BaCl₂后
（2）溶解、過濾、蒸發過程中都使用到的玻璃儀器是玻璃杯，蒸發時玻璃棒的作用是攪拌，防止受熱不均導致液體飛濺
（3）經過⑤步驟之后得到的沉淀的成分為：Mg（OH）₂、BaSO₄、CaCO₃、BaCO₃
（4）制得的精鹽中不小心混入了硝酸鉀晶體，用電子天平稱取8.00g樣品溶于水，向溶液中加入足量硝酸銀溶液（發生如下反應AgNO₃+NaCl↓+NaNO₃），將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥，并稱得其質量為14.35g，則該樣品中氯化鈉的質量分數為73.125%．

Answer 1

分析 實驗流程為：粗鹽樣品含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等雜質，加入過量的氯化鋇，可以將硫酸根離子除去，但是會引入鋇離子雜質離子，加入過量氫氧化鈉溶液的目的是除去氯化鎂，加入過量的碳酸鈉溶液的目的除去雜質CaCl₂和加入的過量試劑BaCl₂，過濾，將得到的沉淀全部濾出，得到的濾液是含有氯化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉等的混合物，加入足量的鹽酸，可以出去碳酸根離子、氫氧根離子等雜質離子，最后即可獲得較為純凈的氯化鈉，
（1）根據分析可知，碳酸鈉必須放在氯化鋇溶液后；
（2）根據溶解、過濾和蒸發的操作方法分析；蒸發時用玻璃杯攪拌，使溶液受熱均勻；
（3）步驟⑤后得到的沉淀有碳酸鋇、碳酸鈣、硫酸鋇、氫氧化鎂；
（4）根據n=$\frac{m}{M}$計算出氯化銀的物質的量，然后根據反應方程式計算出氯化鈉的物質的量，再根據m=nM計算出氯化鈉的質量，最后計算出樣品中氯化鈉的質量分數．

解答 解：實驗流程為：粗鹽樣品含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等雜質，加入過量的氯化鋇，可以將硫酸根離子除去，但是會引入鋇離子雜質離子，加入過量氫氧化鈉溶液的目的是除去氯化鎂，加入過量的碳酸鈉溶液的目的除去雜質CaCl₂和加入的過量試劑BaCl₂，過濾，將得到的沉淀全部濾出，得到的濾液是含有氯化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉等的混合物，加入足量的鹽酸，可以出去碳酸根離子、氫氧根離子等雜質離子，最后即可獲得較為純凈的氯化鈉，
（1）根據分析可知，BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃的加入順序，必須保證Na₂CO₃放在BaCl₂之后，
故答案為：Na₂CO₃；BaCl₂；
（2）溶解、過濾、蒸發過程中都使用到的玻璃儀器是玻璃杯，蒸發時，通過玻璃棒的攪拌，使溶液受熱均勻，防止受熱不均導致液體飛濺，
故答案為：玻璃杯；攪拌，防止受熱不均導致液體飛濺；
（3）經過⑤過濾之后得到的沉淀的成分有：Mg（OH）₂、BaSO₄、CaCO₃、BaCO₃，
故答案為：Mg（OH）₂、BaSO₄、CaCO₃、BaCO₃；
（4）制得的精鹽中不小心混入了硝酸鉀晶體，用電子天平稱取8.00g樣品溶于水，向溶液中加入足量硝酸銀溶液（發生如下反應AgNO₃+NaCl↓+NaNO₃），將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥，并稱得其質量為14.35g，得到沉淀為AgCl，其物質的量為：$\frac{14.35g}{143.5g/mol}$=0.1mol，根據反應AgNO₃+NaCl↓+NaNO₃可知樣品中含有NaCl的物質的量為0.1mol，含有NaCl的質量為：58.5g/mol×0.1mol=5.85g，
所以該樣品中氯化鈉的質量分數為：$\frac{5.85g}{8.00g}$×100%=73.125%，
故答案為：73.125%．

點評 本題考查了物質分離與提純方法，題目難度中等，涉及常見化學實驗基本操作方法的綜合應用、粗鹽提純、質量分數的計算等知識，明確加入試劑的先后順序為解答關鍵，試題培養了學生的分析能力及化學實驗、化學計算能力．