Question

13．現有含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，選擇適當的試劑將其轉化為相應的沉淀或固體，從而得到純凈NaNO₃溶液．相應的實驗過程可用如圖表示：

請回答下列問題：
（1）寫出實驗流程中下列物質的化學式
試劑X：BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]     沉淀A：BaSO₄    沉淀B：AgCl
（2）上述實驗流程中加入過量的Na₂CO₃的目的是除去過量的Ba²⁺、Ag⁺．
（3）按此實驗方案得到的溶液3中肯定含有Na₂CO₃（填化學式）雜質．
（4）如何除去溶液中過多的CO₃^2-得到純凈的NaNO₃溶液？先加入過量HNO₃溶液，然后邊滴入NaOH溶液邊用pH試紙檢測溶液酸堿性，直至溶液呈中性
（5）經測定，實驗所得的NaNO₃溶液的質量分數為22%，密度為1.16g/cm³，則該溶液對應的物質的量濃度為3mol/L．

Answer 1

分析 分離含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，從而得到較為純凈的NaNO₃．實現Cl^-、SO₄^2-、和NO₃^-的相互分離，如先加入AgNO₃，則會同時生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，可在混合物中加入BaCl₂或Ba（NO₃）₂，生成BaSO₄沉淀，發生反應為Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，然后加入過量的AgNO₃生成AgCl沉淀，反應的離子方程式為Cl^-+Ag⁺=AgCl↓，最后加入過量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，過濾之后，加入稀HNO₃溶液從而得到NaNO₃，最后進行蒸發操作可得固體NaNO₃，以此解答該題．

解答 解：實驗室分離含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，從而得到較為純凈的NaNO₃．實現Cl^-、SO₄^2-、和NO₃^-的相互分離，如先加入AgNO₃，則會同時生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，則應先加入過量的BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，生成BaSO₄沉淀，然后在濾液中加入過量的AgNO₃，使Cl^-全部轉化為AgCl沉淀，
（1）由上述實驗流程可知，試劑X為BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，沉淀A為BaSO₄，沉淀B為AgCl，
故答案為：BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]；BaSO₄；AgCl；
（2）加入過量的BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，然后在濾液中加入過量的AgNO₃，使Cl^-全部轉化為AgCl沉淀，在所得濾液中含有Ag⁺、Ba²⁺，在所得濾液中加入過量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，除去過量的Ba²⁺、Ag⁺，
故答案為：除去過量的Ba²⁺、Ag⁺；
（3）加入過量的Na₂CO₃，此實驗方案得到的溶液3中肯定含有Na₂CO₃，故答案為：Na₂CO₃；
（4）因為Na₂CO₃與稀HNO₃溶液反應生成二氧化碳氣體和NaNO₃，蒸發后可得到NaNO₃，不引入雜質，所以操作③所得溶液為NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，則除去溶液中過多的CO₃^2-得到純凈的NaNO₃溶液的方法為先加入過量HNO₃溶液，然后邊滴入NaOH溶液邊用pH試紙檢測溶液酸堿性，直至溶液呈中性，發生的反應為Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O，離子反應方程式為2H⁺+CO₃^2-═H₂O+CO₂↑，
故答案為：先加入過量HNO₃溶液，然后邊滴入NaOH溶液邊用pH試紙檢測溶液酸堿性，直至溶液呈中性；
（5）NaNO₃溶液的質量分數為22%，密度為1.16g/cm³，則該溶液對應的物質的量濃度為$\frac{1000×1.16×22%}{85}$=3mol/L，故答案為：3mol/L．

點評 本題考查混合物的分離提純，為高頻考點，注意Cl^-、SO₄^2-的性質，把握除雜原則，提純時不能引入新的雜質，注意把握實驗的先后順序，題目難度中等．