Question

【题目】为了将混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl固体提纯，制得纯净的氯化钠溶液，某学生设计了如下图所示的实验方案：

已知碳酸氢钠在加热条件下能分解成碳酸钠、二氧化碳和水，而NaCl和Na2SO4固体加热时不发生化学变化。请回答下列问题：

（1）操作①盛放药品可选用___________（填仪器名称）。

（2）操作②为什么不用Ba(NO3)2溶液，其理由是：___________________________。

（3）进行操作②后，判断SO42-已除尽的方法是：______________________________。

（4）操作③的目的是：____________________________________________________。

（5）此设计方案是否严密___________（填“是”或“否”）理由_______________。

Answer 1

【答案】 坩埚 使用Ba(NO3)2溶液，会引入除不去的杂质离子NO3- 在滴加BaCl2溶液的过程中，静置，取上层清液于试管中，先加盐酸至无明显现象，再加入几滴BaCl2，若无沉淀生成，则证明SO42-已除尽 除去过量的Ba2+ 否 加热不能除去过量的Na2CO3，应在④后加入少量的盐酸除去Na2CO3，再加热煮沸除去过量的盐酸

【解析】混有硫酸钠、碳酸氢钠的氯化钠固体，由流程可知，①中加热条件下发生碳酸钠的分解反应，分解后的固体溶于水后，与氯化钡反应除去硫酸根离子和碳酸根离子，再利用碳酸钠除去过量的钡离子，过滤后滤液中含NaCl、碳酸钠，需要加盐酸除去碳酸钠后蒸发得到纯净的NaCl。

(1)操作①为加热，加热固体药品可选用坩埚，故答案为：坩埚；

(2)用硝酸钡溶液会引入杂质硝酸根离子，难以除去，故答案为：使用Ba(NO3)2溶液，会引入除不去的杂质离子NO3-；

(3)加入氯化钡溶液之前，溶液中含有硫酸根离子和碳酸根离子，进行操作②后，判断溶液中SO42-是否已除尽需要排除碳酸根离子的干扰，方法为：在滴加BaCl2溶液的过程中，静置，取上层清液于试管中，先加盐酸至无明显现象，再加入几滴BaCl2，若无沉淀生成，则证明SO42-已除尽，故答案为：在滴加BaCl2溶液的过程中，静置，取上层清液于试管中，先加盐酸至无明显现象，再加入几滴BaCl2，若无沉淀生成，则证明SO42-已除尽；

(4)操作③发生反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl，目的是除去过量的Ba2+，故答案为：除去过量的Ba2+；

(5)由上述分析可知，此设计方案不严密，因为在操作③时加入的Na2CO3溶液煮沸并不能除去，因此在操作④之后应加过量盐酸以除去Na2CO3，然后再加热煮沸除去HCl和CO2，故答案为：否；加热不能除去过量的Na2CO3，应在④后加入少量的盐酸除去Na2CO3，再加热煮沸除去过量的盐酸。