Question

现有含NaCl、Na₂SO₄、NaNO₃的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-的相互分离．可以选用的试剂为：稀硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、碳酸钠溶液，相应的实验过程可用如图表示：

（1）写出上述实验过程中所用试剂的名称：试剂1

 

，试剂2

 

，试剂3

 

，试剂4

 

（2）恰当地控制试剂4的加入量的方法是

 

（3）加入过量试剂3的目的是

 

（4）操作①的名称是

 

，加入适量试剂4后，获得固体D的实验操作④是

 

（填操作名称）
（5）写出加入适量试剂4后发生反应的离子方程式：

 

（6）写出检验原混合溶液中的Cl^-的实验操作：

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：如先加入AgNO₃，则会同时生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，则应先加入过量的Ba（NO₃）₂即试剂1，生成BaSO₄沉淀即A，然后在滤液中加入过量的AgNO₃即试剂2，使Cl^-全部转化为AgCl沉淀即B，在所得滤液中加入过量的Na₂CO₃即试剂3，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，最后所得溶液为NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃即试剂4，最后进行蒸发操作可得固体NaNO₃，以此分析解答．

解答： 解：如先加入AgNO₃，则会同时生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，则应先加入过量的Ba（NO₃）₂即试剂1，生成BaSO₄沉淀即A，然后在滤液中加入过量的AgNO₃即试剂2，使Cl^-全部转化为AgCl沉淀即B，在所得滤液中加入过量的Na₂CO₃即试剂3，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，最后所得溶液为NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃即试剂4，最后进行蒸发操作可得固体NaNO₃；
（1）分离溶液中的Cl^-，应加入AgNO₃，分离溶液中的SO₄^2-，应加入Ba（NO₃）₂，如先加入AgNO₃，则会同时生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，则应先加入过量的Ba（NO₃）₂，生成BaSO₄沉淀，然后在滤液中加入过量的AgNO₃，使Cl^-全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中加入过量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，最后所得
溶液为NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃，最后进行蒸发操作可得固体NaNO₃，所以试剂1为Ba（NO₃）₂，试剂2为AgNO₃，试剂3为Na₂CO₃，试剂4为HNO₃，
故答案为：Ba（NO₃）₂；AgNO₃；Na₂CO₃；HNO₃；
（2）硝酸的量不可加入太多，最后所得溶液为NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃，发生：Na₂CO₃+2HNO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑，可通过测定溶液PH的方法判断反应是否已经完全，故答案为：测定溶液pH；
（3）加入过量的Ba（NO₃）₂，在滤液中加入过量的AgNO₃，使Cl^-全部转化为AgCl沉淀，反应后溶液中存在过量的Ag⁺、Ba²⁺，在所得滤液中加入过量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，故答案为：除去溶液中过量的Ag⁺、Ba²⁺；
（4）根据以上分析，操作①的名称是过滤；从溶液中获得固体，应将溶液进行蒸发，然后冷却结晶、最后过滤可得固体，故答案为：过滤；蒸发、冷却、结晶、过滤；
（5）最后所得溶液为NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入试剂4即稀HNO₃，发生离子方程式为：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，故答案为：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；
（6）检验原混合溶液中的Cl^-的实验操作取少量原溶液，向溶液中加入过量的稀硝酸，再加入AgNO₃溶液，若生成白色沉淀，则说明原溶液中一定含有C1^-；
故答案为：取少量原溶液，加入过量的稀硝酸，再加入AgNO₃溶液，若生成白色沉淀，则说明原溶液中一定含有C1^-．

点评：本题考查物质的分离提纯操作，题目难度中等，本题注意Cl^-、SO₄^2-的性质，把握除杂原则，提纯时不能引入新的杂质，注意把握实验的先后顺序．