Question

【题目】KNO3固体样品中含有少量的KCl、BaCl2杂质，为了提纯KNO3并分离得到BaCl2，进行如下实验操作：

（1）试剂c的化学式是__________，固体1的化学式是__________。加入过量K2CO3所发生反应的化学方程式为________________________________。

（2）结合下图各物质的溶解度曲线可知操作③的名称是_______、________。

（3）有同学认为操作③之前无需加入过量的酸b，也能得到纯净的固体1，你认为该同学的观点是否正确？_____；并做出相应解释___________________________。

Answer 1

【答案】HCl KNO3 BaCl2＋K2CO3＝BaCO3↓＋2KCl 蒸发浓缩 冷却结晶 正确 由于硝酸钾的溶解度随温度降低急剧下降，因此有大量硝酸钾晶体析出，而碳酸钾溶解度很大，因而不会结晶析出

【解析】

样品溶解后加入过量K2CO3溶液，生成碳酸钡沉淀和氯化钾，过滤得到碳酸钡沉淀经过洗涤、再加过量的盐酸（c）发生反应得到氯化钡溶液，经蒸发、结晶、干燥可得到氯化钡固体；由于K2CO3过量，所以滤液中的物质有KNO3、KCl和K2CO3，因此要得到纯净的KNO3就需要除去K2CO3，所以加入过量的酸b为稀硝酸最合适，K2CO3和稀硝酸反应生成KNO3、水和二氧化碳，则所得溶液主要为KNO3和KCl，利用溶解度随温度变化不同，操作③可以采用蒸发浓缩、冷却结晶，析出KNO3晶体，过滤、洗涤、干燥得到固体1为KNO3；据此解答。

（1）本实验是为了提纯KNO3并分离得到BaCl2，固体1是硝酸钾，固体2就是氯化钡，所以试剂c是稀盐酸。加入过量K2CO3所发生反应的化学方程式为BaCl2+K2CO3＝BaCO3↓+2KCl。

（2）根据图像可知KNO3的溶解度随温度降低急剧下降，KCl的溶解度随温度变化较小，因此将KNO3和KCl分离需要蒸发浓缩、冷却结晶，即操作③是蒸发浓缩、冷却结晶。

（3）该同学的观点正确。由于硝酸钾的溶解度随温度降低急剧下降，因此冷却结晶有大量硝酸钾晶体析出，而碳酸钾溶解度很大，因而不会结晶析出，所以操作③之前无需加入过量的盐酸除碳酸钾。