Question

为了将混有硫酸钠、碳酸氢铵（不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水）的氯化钠提纯，某同学设计的实验流程如图：
：
试回答下列问题：
（1）操作①的目的是             。操作②能否用硝酸钡溶液？      （填“能”或“否”）。
（2）进行操作②后，如何判断SO₄^2－已除尽，方法是                                  。
（3）写出操作③有关的化学反应方程式                        。操作④的名称是     。
（4）此设计方案是否严密，说明理由                                              。
（5）原固体样品中含NaCl m₁g，最后得到的NaCl固体m₂g，则m₁    m₂（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

（1）除去碳酸氢铵；否； （2）静置，往上层澄清液中滴加BaCl₂溶液，如果没有白色沉淀产生，则SO₄^2－已除尽（或取少量上层澄清溶液，再滴加BaCl₂溶液，如无沉淀出现则说明SO₄^2﹣已除尽）；
（3）BaCl₂+Na₂CO₃＝BaCO₃↓+2NaCl；过滤；
（4）不严密，操作③引入的过量Na₂CO₃没有除去；（5）＜

试题分析：该同学采取的方法是：加热混合物，除去碳酸氢铵，加入过量氯化钡溶液除去硫酸钠，再加入过量碳酸钠溶液除去过量的氯化钡，过滤掉生成的硫酸钡、碳酸钡沉淀，并蒸发滤液得到氯化钠固体。
（1）依据题意：碳酸氢铵（不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水），所以操作①加热的目的是除去碳酸氢铵；操作②若加入硝酸钡溶液，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠，除去了硫酸钠，但引入了硝酸钠新的杂质，故不能用硝酸钡溶液；
（2）加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子，要检验硫酸根离子已除尽，可静止片刻，取少量上层清液，滴加氯化钡溶液，不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽；
（3）操作③加入碳酸钠溶液，碳酸钠与过量的氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，除去过量的氯化钡，方程式是BaCl₂+Na₂CO₃＝BaCO₃↓+2NaCl；再过滤去操作②中的硫酸钡和生成的碳酸钡沉淀；
（4）此方案不严密，过量的碳酸钠没有除去，得到的溶液中含有氯化钠和过量的碳酸钠两种溶质，致使得到的氯化钠溶液不纯，应加入适量盐酸除去碳酸钠，再加热煮沸；
（5）因为过量的碳酸钠没有除去，所以蒸发得到的晶体中还含有碳酸钠，所以m₁＜m₂。