Question

4．为了将混有K₂SO₄、MgSO₄的KNO₃固体提纯，并制得纯净的KNO₃溶液，某同学设计如下实验方案：

（1）操作①为（加水）溶解；
（2）操作②～④加入的试剂可以为Ba（NO₃）₂、K₂CO₃、KOH．
（3）如何判断SO₄^2-已除尽，简述实验操作取少许滤液，先加入盐酸酸化，再向其中加入少量Ba（NO₃）₂溶液，若不变浑浊，表明SO₄^2-已除尽；
（4）实验过程中产生的多次沉淀不需要（填“需要”或“不需要”）多次过滤，理由生成的沉淀可一次性过滤，如果分步过滤会使操作复杂化．
（5）该同学设计的实验方案不合理（填“合理”或“不合理”），理由是调节溶液的pH不能用盐酸，而应该用硝酸，否则会引入Cl^-．

Answer 1

分析 由流程可知，混有K₂SO₄、MgSO₄的KNO₃固体溶解，配制成溶液，先加氢氧化钾溶液，除去镁离子，生成C含有氢氧化镁沉淀，再加硝酸钡溶液，除去硫酸根，生成硫酸钡沉淀，再加碳酸钾，除去多余的钡离子，过滤除去沉淀得到滤液，在滤液中加入硝酸，除去多余的碳酸钾和氢氧化钾，硝酸易挥发，加热煮沸，制得纯净的KNO₃溶液（E），加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl^-，以此解答该题．

解答 解：（1）由流程可知，操作①为（加水）溶解，配制成溶液，故答案为：（加水）溶解；
（2）操作②所加的试剂为Ba（NO₃）₂，反应的离子方程式为Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，操作③所加的试剂为K₂CO₃，用于除去钡离子，离子反应方程式为Ba²⁺+CO₃^2-═BaCO₃↓，试剂④为KOH，发生Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓，除去镁离子，
故答案为：Ba（NO₃）₂、K₂CO₃、KOH；
（3）判断SO₄^2-已除尽，其实验操作为取少许滤液，先加入盐酸酸化，再向其中加入少量Ba（NO₃）₂溶液，若不变浑浊，表明SO₄^2-已除尽，
故答案为：取少许滤液，先加入盐酸酸化，再向其中加入少量Ba（NO₃）₂溶液，若不变浑浊，表明SO₄^2-已除尽；
（4）实验过程中产生的多次沉淀不需要多次过滤，因生成的沉淀可一次性过滤，如果分步过滤会使操作复杂化，
故答案为：不需要；生成的沉淀可一次性过滤，如果分步过滤会使操作复杂化；
（5）该同学设计实验不合理，因调节溶液的pH不能用盐酸，而应该用硝酸，否则会引入Cl^-，
故答案为：不合理；调节溶液的pH不能用盐酸，而应该用硝酸，否则会引入Cl^-．

点评 本题综合考查物质的分离、提纯以及制备，为高频考点，侧重于学生的分析和实验能力的考查，注意把握物质的性质的异同，考虑实验设计的严密性，题目难度中等．