Question

9．将硝酸钠和硝酸钡的混合物进行分离，实验如下：
①将NaNO₃和Ba（NO₃）₂的混合物溶于足量的水中配成溶液．
②向混合液里加入过量的Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成．
③过滤，滤出沉淀并进行洗涤．
④向沉淀中加入硝酸，至沉淀完全溶解后，蒸发溶液得到晶体．
⑤向滤液中加入硝酸，至不再产生气泡为止．
⑥蒸发⑤中所得的溶液，得到晶体．
回答下列问题：
（1）实验②中得到的沉淀是BaCO₃，实验④得到的晶体是Ba（NO₃）₂，实验⑥得到的晶体是NaNO₃．
（2）实验②中为什么要加入过量的Na₂CO₃溶液？
（3）实验⑤中为什么要向滤液中加入硝酸？
（4）写出实验 ②④⑤中反应的化学方程式．

Answer 1

分析 ①将NaNO₃和Ba（NO₃）₂的混合物溶于足量的水中配成溶液．
②向混合液里加入过量的Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成碳酸钡，此时溶液中溶质为硝酸钠和碳酸钠；
③过滤，滤出沉淀并进行洗涤，得到较纯净的碳酸钡；
④向沉淀中加入硝酸，至沉淀完全溶解后，发生反应BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，蒸发溶液得到晶体Ba（NO₃）₂；
⑤向滤液中加入硝酸，除去碳酸钠，发生反应Na₂CO₃+2HNO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑，至不再产生气泡为止；
⑥蒸发⑤中所得的溶液，得到晶体NaNO₃；
结合题目分析解答．

解答 解：①将NaNO₃和Ba（NO₃）₂的混合物溶于足量的水中配成溶液．
②向混合液里加入过量的Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成BaCO₃，此时溶液中溶质为硝酸钠和碳酸钠；
③过滤，滤出沉淀并进行洗涤，得到较纯净的BaCO₃；
④向沉淀中加入硝酸，至沉淀完全溶解后，发生反应BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，蒸发溶液得到晶体Ba（NO₃）₂；
⑤向滤液中加入硝酸，除去碳酸钠，发生反应Na₂CO₃+2HNO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑，至不再产生气泡为止；
⑥蒸发⑤中所得的溶液，得到晶体NaNO₃；
（1）实验②中得到的沉淀是BaCO₃，实验④得到的晶体是Ba（NO₃）₂，实验⑥得到的晶体是NaNO₃，
故答案为：BaCO₃； Ba（NO₃）₂；NaNO₃；
（2）为了把钡离子完全转化为碳酸钡沉淀，则加入的碳酸钠应该过量，答：加入过量碳酸钠的目的是把Ba²⁺全部转化为BaCO₃沉淀；
（3）滤液中有剩余的碳酸钠，为了除去碳酸根离子，要加入稀硝酸，答：加入稀硝酸的目的是除去滤液中的CO₃^2-；
（4）②④⑤中反应的化学方程式分别为Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaNO₃、BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑、Na₂CO₃+2HNO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案为：Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaNO₃、BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑、Na₂CO₃+2HNO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑．

点评 本题考查物质的分离和提纯，为高频考点，明确物质的性质是解本题关键，注意每个步骤发生的反应及操作方法，熟悉实验原理，题目难度不大．