Question

20．為了將混有Na₂SO₄、NaHCO₃的NaCl提純，并制得純凈的溶液，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案：

（1）操作①盛放藥品可選用坩堝（填儀器名稱）．操作①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（2）操作②為什么不用Ba（NO₃）₂溶液，其理由是會(huì)引入NO₃^-．
（3）進(jìn)行操作②后，如何判斷雜質(zhì)已除盡？方法是用干凈的試管取上層清液，向試管中滴加BaCl₂溶液，若無沉淀說明SO₄²ˉ已除盡．
（4）操作③的目的是除過量的Ba²⁺；為何不先過濾后加Na₂CO₃溶液，其理由是可減少過濾次數(shù)．
（5）此設(shè)計(jì)方案是否嚴(yán)密？請(qǐng)說明理由不嚴(yán)密，在操作③時(shí)加入的Na₂CO₃溶液煮沸并不能除去，因此在操作④之后應(yīng)加入少量鹽酸，然后再加熱煮沸，除去HCl．

Answer 1

分析 NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱后得到的殘留物為氯化鈉、硫酸鈉和碳酸鈉，溶解后在溶液中加入氯化鋇，可得到硫酸鋇和碳酸鋇沉淀，過濾，濾液中的主要成分為氯化鈉和碳酸鈉，如得到純凈的氯化鈉，應(yīng)先加入鹽酸，再加熱煮沸，以此解答該題．

解答 解：NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱后得到的殘留物為氯化鈉、硫酸鈉和碳酸鈉，溶解后在溶液中加入氯化鋇，可得到硫酸鋇和碳酸鋇沉淀，過濾，濾液中的主要成分為氯化鈉和碳酸鈉，如得到純凈的氯化鈉，應(yīng)先加入鹽酸，再加熱煮沸，
（1）加熱固體，應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱分解生成碳酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：坩堝； 2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）加入氯化鋇，生成碳酸鋇、硫酸鋇和氯化鈉，如加入硝酸鋇，可會(huì)引入NO₃^-雜質(zhì)，故答案為：會(huì)引入NO₃^-；
（3）判斷雜質(zhì)是否除盡，可用干凈的試管取上層清液，向試管中滴加BaCl₂溶液，若無沉淀說明SO₄²ˉ已除盡，故答案為：用干凈的試管取上層清液，向試管中滴加BaCl₂溶液，若無沉淀說明SO₄²ˉ已除盡；
（4）因加入過量的氯化鋇，需加入碳酸鈉，以除過量的Ba²⁺，為可減少過濾次數(shù)，可加入碳酸鈉后再過濾，
故答案為：除過量的Ba²⁺；可減少過濾次數(shù)；
（5）實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)密，濾液中的主要成分為氯化鈉和碳酸鈉，如得到純凈的氯化鈉，應(yīng)先加入鹽酸，再加熱煮沸，
故答案為：不嚴(yán)密，在操作③時(shí)加入的Na₂CO₃溶液煮沸并不能除去，因此在操作④之后應(yīng)加入少量鹽酸，然后再加熱煮沸，除去HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與綜合應(yīng)用，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，解答該類題目，可把握實(shí)驗(yàn)原理，掌握物質(zhì)的性質(zhì)，注意把握實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性和可行性的評(píng)價(jià)，難道不大．