Question

為了將混有K₂SO₄、MgSO₄的KNO₃固體提純，并制得純凈的KNO₃溶液，某學生設計如下實驗方案：

(1)操作①為___________________________。
(2)操作②~④加入的試劑依次可以為：___________________________________________________。
(3)如何判斷SO₄^2-已除盡？____________________________。
(4)實驗過程中產(chǎn)生的多次沉淀_______ (填“需要”或“不需要”)多次過濾，其理由是_______________________________________________________。
(5)該同學的實驗設計方案是否嚴密？請說明理由：___________________________________。

Answer 1

(1)加水溶解
(2)Ba(NO₃)₂、K₂CO₃、KOH或KOH、Ba(NO₃)₂、K₂CO₃或Ba(NO₃)₂、KOH、K₂CO₃
(3)靜置，在上層澄清溶液中再加入少量Ba(NO₃)₂溶液，若不變渾濁，表明SO₄^2-已除盡
(4)不需要     幾個沉淀反應互不干擾，因此最后只過濾一次，可減少操作程序
(5)不嚴密，因為加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH會引進Cl^-，應加入稀硝酸

沉淀反應必須在溶液中進行，以便充分反應，并使雜質(zhì)完全沉淀，所以首先應當將固體配制成溶液。除去SO₄^2-、Mg²⁺的方法一般是使它們分別形成BaSO₄和Mg(OH)₂沉淀，所以需要加入稍過量的Ba(NO₃)₂和KOH溶液，過量的Ba²⁺可用K₂CO₃溶液除去，因此實驗時必須先加入Ba(NO₃)₂溶液，后加入K₂CO₃溶液，同時要注意不可加入BaCl₂、Na₂CO₃和NaOH溶液進行除雜，也不可用稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH，否則會引進Na⁺和Cl^-雜質(zhì)。