Question

13．現有NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合溶液，選擇適當的試劑將其轉化為相應的沉淀或固體，從而實現Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-的相互分離，實驗過程如圖：

請回答下列問題：
（1）寫出實驗過程中所用試劑為：
試劑1BaCl₂或Ba（NO₃）₂    試劑2AgNO₃   試劑3Na₂CO₃
（2）加入試劑3過量的目的是除去溶液中過量的Ag⁺、Ba²⁺．
（3）操作①的名稱是過濾．
（4）恰當地控制試劑4的加入量的方法是測定溶液pH，
寫出加入試劑4后發生反應的化學方程式Na₂CO₃+2HNO₃=CO₂↑+H₂O+2NaNO₃．

Answer 1

分析 實現Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-的相互分離，通常用AgNO₃沉淀Cl^-，用BaCl₂或Ba （NO₃）₂ 沉淀SO₄^2-，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 即試劑1，生成BaSO₄沉淀即A，然后在濾液中加入過量的AgNO₃即試劑2，使Cl^-全部轉化為AgCl沉淀即B，在所得濾液中加入過量的Na₂CO₃即試劑3，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，最后所得溶液為NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃即試劑4，最后進行蒸發操作可得固體NaNO₃，以此分析解答．

解答 解：實現Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-的相互分離，通常用AgNO₃沉淀Cl^-，用BaCl₂或Ba （NO₃）₂ 沉淀SO₄^2-，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 即試劑1，生成BaSO₄沉淀即A，然后在濾液中加入過量的AgNO₃即試劑2，使Cl^-全部轉化為AgCl沉淀即B，在所得濾液中加入過量的Na₂CO₃即試劑3，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，最后所得溶液為NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃即試劑4，最后進行蒸發操作可得固體NaNO₃，
（1）根據上面的分析可知，試劑1為BaCl₂或Ba （NO₃）₂，試劑2為AgNO₃，試劑3為Na₂CO₃，
故答案為：BaCl₂或Ba （NO₃）₂；AgNO₃；Na₂CO₃；
（2）加入過量的Ba（NO₃）₂，在濾液中加入過量的AgNO₃，使Cl^-全部轉化為AgCl沉淀，反應后溶液中存在過量的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，
故答案為：除去溶液中過量的Ag⁺、Ba²⁺；
（3）根據以上分析，操作①的名稱是過濾，
故答案為：過濾；
（4）硝酸的量不可加入太多，最后所得溶液為NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃，發生：Na₂CO₃+2HNO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑，可通過測定溶液PH的方法判斷反應是否已經完全，加入試劑4后發生反應的化學方程式為Na₂CO₃+2HNO₃=CO₂↑+H₂O+2NaNO₃，
故答案為：測定溶液pH；Na₂CO₃+2HNO₃=CO₂↑+H₂O+2NaNO₃．

點評 本題考查物質的分離提純操作，題目難度中等，本題注意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．