Question

實(shí)驗(yàn)室需要純凈的NaCl溶液，但實(shí)驗(yàn)室的NaCl晶體混有少量Na₂SO₄和NH₄HCO₃，某同學(xué)按如下流程圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)除去雜質(zhì)，回答下列問(wèn)題：

（1）步驟 I除去的雜質(zhì)是（填化學(xué)式）

 

，直接加熱要好于加強(qiáng)堿后再進(jìn)行加熱，理由是

 

；
（2）按流程圖完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶顚懺谙卤碇校?br />

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
步驟II：將殘留物溶解得到溶液，
步驟III：
步驟IV：過(guò)濾，往濾液中
步驟V：將溶液加熱煮沸

（3）若最后得到20℃的NaCl飽和溶液．已知20℃時(shí)NaCl的溶解度為36.0g、NaCl飽和溶液的密度為1.12g/cm³，則20℃的NaCl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)碳酸氫銨熱穩(wěn)定性較差，加熱容易分解解答；對(duì)直接加熱與加強(qiáng)堿后再進(jìn)行加熱的操作方法，根據(jù)除雜原則分析直接加熱的優(yōu)點(diǎn)；
（2）先加入過(guò)量的氯化鋇溶液除去硫酸根離子，然后加入過(guò)量的碳酸鈉溶液除去鋇離子，過(guò)濾后加入適量鹽酸除去過(guò)量的碳酸根離子，最后加熱溶液除去溶液的二氧化碳額氯化氫氣體，據(jù)此進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)氯化鈉的溶解度計(jì)算出氯化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再根據(jù)c（NaCl）=

1000ρw

M

計(jì)算出該氯化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）氯化鈉、硫酸鈉比較穩(wěn)定，碳酸氫銨加熱容易分解，可以通過(guò)加熱的方法除去氯化鈉中的碳酸氫銨雜質(zhì)，且操作簡(jiǎn)單，節(jié)省試劑，且不引入新的雜質(zhì)，
故答案為：NH₄HCO₃；操作簡(jiǎn)單、節(jié)省試劑、不引入新的雜質(zhì)；
（2）步驟II：將殘留物溶解得到溶液，滴加過(guò)量的氯化鋇溶液除去硫酸根離子，硫酸根離子與鋇離子生成了白色硫酸鋇沉淀；
步驟III：往懸濁液中（或過(guò)濾后，往濾液中）滴加過(guò)量的Na₂CO₃溶液，除去溶液中過(guò)量的鋇離子；
步驟 IV：過(guò)濾除去生成的難溶物，然后往濾液中滴加適量的鹽酸，碳酸根離子與氫離子反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，目的為除去溶液中過(guò)量的碳酸根離子；
步驟V：將溶液加熱煮沸，驅(qū)趕溶解在溶液中的CO₂和HCl氣體，
故答案為：

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
步驟II：往溶液中滴加過(guò)量的BaCl2溶液	生成白色沉淀	除去SO42-離子
步驟III：往懸濁液中（或過(guò)濾后，往濾液中）滴加過(guò)量的Na2CO3溶液		除去過(guò)量的Ba2+離子
步驟 IV：滴加適量的鹽酸	產(chǎn)生少量氣泡	除去過(guò)量的CO32-離子
		驅(qū)趕溶解在溶液中的CO2和HCl氣體

（3）20℃時(shí)NaCl的溶解度為36.0g、NaCl飽和溶液的密度為1.12g/cm³，則20℃的NaCl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為：
c（NaCl）=

1000ρw

M

=

1000× 36 100+36 ×1.12

58.5

mol/L≈5.07mol/L，
故答案為：5.07．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離、提純方法，該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于基礎(chǔ)性試題的考查，該題難度不大，在解答物質(zhì)分離提純?cè)囶}時(shí)，選擇試劑和實(shí)驗(yàn)操作方法應(yīng)遵循三個(gè)原則：1．不能引入新的雜質(zhì)（水除外），即分離提純后的物質(zhì)應(yīng)是純凈物（或純凈的溶液），不能有其他物質(zhì)混入其中；2．分離提純后的物質(zhì)狀態(tài)不變；3．實(shí)驗(yàn)過(guò)程和操作方法簡(jiǎn)單易行，即選擇分離提純方法應(yīng)遵循先物理后化學(xué)，先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的原則．