Question

13．現(xiàn)有含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，選擇適當(dāng)?shù)脑噭�將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的沉淀或固體，從而得到純凈NaNO₃溶液．相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可用如圖表示：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)流程中下列物質(zhì)的化學(xué)式
試劑X：BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]     沉淀A：BaSO₄    沉淀B：AgCl
（2）上述實(shí)驗(yàn)流程中加入過(guò)量的Na₂CO₃的目的是除去過(guò)量的Ba²⁺、Ag⁺．
（3）按此實(shí)驗(yàn)方案得到的溶液3中肯定含有Na₂CO₃（填化學(xué)式）雜質(zhì)．
（4）如何除去溶液中過(guò)多的CO₃^2-得到純凈的NaNO₃溶液？先加入過(guò)量HNO₃溶液，然后邊滴入NaOH溶液邊用pH試紙檢測(cè)溶液酸堿性，直至溶液呈中性
（5）經(jīng)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)所得的NaNO₃溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%，密度為1.16g/cm³，則該溶液對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量濃度為3mol/L．

Answer 1

分析 分離含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，從而得到較為純凈的NaNO₃．實(shí)現(xiàn)Cl^-、SO₄^2-、和NO₃^-的相互分離，如先加入AgNO₃，則會(huì)同時(shí)生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，可在混合物中加入BaCl₂或Ba（NO₃）₂，生成BaSO₄沉淀，發(fā)生反應(yīng)為Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，然后加入過(guò)量的AgNO₃生成AgCl沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Cl^-+Ag⁺=AgCl↓，最后加入過(guò)量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，過(guò)濾之后，加入稀HNO₃溶液從而得到NaNO₃，最后進(jìn)行蒸發(fā)操作可得固體NaNO₃，以此解答該題．

解答 解：實(shí)驗(yàn)室分離含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，從而得到較為純凈的NaNO₃．實(shí)現(xiàn)Cl^-、SO₄^2-、和NO₃^-的相互分離，如先加入AgNO₃，則會(huì)同時(shí)生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，則應(yīng)先加入過(guò)量的BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，生成BaSO₄沉淀，然后在濾液中加入過(guò)量的AgNO₃，使Cl^-全部轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀，
（1）由上述實(shí)驗(yàn)流程可知，試劑X為BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，沉淀A為BaSO₄，沉淀B為AgCl，
故答案為：BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]；BaSO₄；AgCl；
（2）加入過(guò)量的BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，然后在濾液中加入過(guò)量的AgNO₃，使Cl^-全部轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀，在所得濾液中含有Ag⁺、Ba²⁺，在所得濾液中加入過(guò)量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，除去過(guò)量的Ba²⁺、Ag⁺，
故答案為：除去過(guò)量的Ba²⁺、Ag⁺；
（3）加入過(guò)量的Na₂CO₃，此實(shí)驗(yàn)方案得到的溶液3中肯定含有Na₂CO₃，故答案為：Na₂CO₃；
（4）因?yàn)镹a₂CO₃與稀HNO₃溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w和NaNO₃，蒸發(fā)后可得到NaNO₃，不引入雜質(zhì)，所以操作③所得溶液為NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，則除去溶液中過(guò)多的CO₃^2-得到純凈的NaNO₃溶液的方法為先加入過(guò)量HNO₃溶液，然后邊滴入NaOH溶液邊用pH試紙檢測(cè)溶液酸堿性，直至溶液呈中性，發(fā)生的反應(yīng)為Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O，離子反應(yīng)方程式為2H⁺+CO₃^2-═H₂O+CO₂↑，
故答案為：先加入過(guò)量HNO₃溶液，然后邊滴入NaOH溶液邊用pH試紙檢測(cè)溶液酸堿性，直至溶液呈中性；
（5）NaNO₃溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%，密度為1.16g/cm³，則該溶液對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1000×1.16×22%}{85}$=3mol/L，故答案為：3mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的分離提純，為高頻考點(diǎn)，注意Cl^-、SO₄^2-的性質(zhì)，把握除雜原則，提純時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，注意把握實(shí)驗(yàn)的先后順序，題目難度中等．