Question

【題目】為了將混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl提純。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的方案：

(1)操作①盛放藥品的儀器名稱是___________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________。

(2)進(jìn)行操作②后，如何判斷雜質(zhì)是否除盡？_______________________________________________。

(3)操作③的目的是_____________________。

(4)請(qǐng)你評(píng)價(jià)該設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？若不嚴(yán)密，請(qǐng)說明理由，并提出改進(jìn)方案_______________。

Answer 1

【答案】坩堝 NH4HCO3 NH3 ↑+ CO2↑+ H2O 取上層清液，滴加BaCl2溶液，無沉淀生成，說明雜質(zhì)已除凈 除去過量的Ba2+ 不嚴(yán)密，混有雜質(zhì)Na2CO3，應(yīng)加入適量鹽酸，再加熱煮沸

【解析】

混有硫酸鈉、碳酸氫銨的氯化鈉固體，由流程可知，①中在生加熱條件下碳酸氫銨發(fā)生分解反應(yīng)變?yōu)闅怏w逸出，分解后的固體溶于水，與氯化鋇反應(yīng)可除去硫酸根離子，再利用碳酸鈉除去過量的鋇離子，過濾后的濾液中含NaCl、碳酸鈉，再加過量的鹽酸就可除去碳酸鈉，反應(yīng)后溶質(zhì)為NaCl、HCl，通過蒸發(fā)就能得到純凈的NaCl，以此來解答。

(1)將固體混合物加熱是在坩堝中進(jìn)行的；碳酸氫銨不穩(wěn)定，加熱分解，反應(yīng)化學(xué)方程式是: NH4HCO3 NH3 ↑+ CO2↑+ H2O；

(2)向Na2SO4、NaCl混合溶液中加入過量氯化鋇溶液，發(fā)生反應(yīng):Ba2++SO42-=BaSO4↓；若硫酸根離子被除盡，那么再加入硝酸鋇溶液時(shí)，就不會(huì)產(chǎn)生沉淀。通過取過濾后的上層清液，向其中滴加BaCl2溶液，若無沉淀生成，說明雜質(zhì)已除凈；

(3)操作②加入過量的氯化鋇溶液可將SO42-除盡，但又引入了雜質(zhì)離子Ba2+，操作③加入碳酸鈉溶液時(shí)，碳酸鈉就可與過量的氯化鋇發(fā)生沉淀反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，從而可達(dá)到除去過量雜質(zhì)Ba2+的目的；

(4)加入過量的碳酸鈉溶液，可以除去溶液中過量的Ba2+，但同時(shí)又引入了新的雜質(zhì)Na2CO3。該物質(zhì)加熱不反應(yīng)，不能去除，因此此設(shè)計(jì)方案不嚴(yán)密，正確操作方法為在操作③加過量的Na2CO3溶液反應(yīng)后過濾除去BaCO3沉淀，在操作④之后再向?yàn)V液中加過量鹽酸，鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)，除去Na2CO3，最后通過加熱煮沸除去HCl，就可得到純凈的NaCl溶液。