Question

7．某化学兴趣小组想通过提纯含有Na₂SO₄杂质的NaCl样品，再用提纯得到的NaCl固体配制出150克16%的NaCl溶液．以下是除去NaCl样品中少量Na₂SO₄的流程：

（1）NaCl样品提纯
①溶解中，向NaCl样品中加入足量水，用玻璃棒进行搅拌，目的是搅拌，加速溶解．
②除杂1中，BaCl₂溶液与杂质Na₂SO₄发生反应的化学方程式是BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl．
③除杂2中，加入“过量Na₂CO₃”的目的是除去杂质离子Ba²⁺（填离子符号）．
④加入适量HCl前，滤液2中存在的溶质是NaCl、Na₂CO₃．在装有滤液2的烧杯中，加入适量HCl的操作方法是向滤液中滴加适量稀盐酸，至恰好无气泡产生．
⑤操作3中，将滤液2放在蒸发皿中蒸发，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热．
（2）实验室现在要配制150g质量分数为16%的NaCl溶液．配制时，涉及以下实验步骤：
①称量NaCl固体的质量：在图1中分别标出所选砝码①的质量和游码②的示数．
②量取水的体积（水的密度为1g/mL），请在图2标出所需水的体积示数．

Answer 1

分析 （1）①据溶解时玻璃棒的作用解答；
②根据氯化钡与硫酸钠反应原理书写方程式；
③据碳酸钠可与氯化钡反应分析解答；
④据反应流程图分析滤液成分；加入稀盐酸是为了除去滤液中过量的碳酸钠，所以可据加入盐酸时溶液中是否有气泡产生，判断碳酸钠是否被除尽；
⑤蒸发时当蒸发皿中有较多固体出现时即可停止加热，用蒸发皿的余热蒸干；
（2）①根据溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数，计算出所需氯化钠固体的质量，进而确定所选砝码的质量和游码的示数；
②溶剂质量=溶液质量-溶质质量，据此进行分析解答．

解答 解：（1）该实验流程是：加入水溶解形成硫酸钠、氯化钠的混合液，然后加入过量氯化钡除去硫酸钠，过滤得到滤液1，其成分是氯化钠、和过量的氯化钡，加入过量碳酸钠除去滤液中的氯化钡，过滤得到滤液2，其中含有生成的氯化钠和原来就有的氯化钠，及过量的碳酸钠，再加入适量的盐酸将过量的碳酸钠反应掉，得到氯化钠溶液，再加热蒸发即可得纯净的氯化钠固体；
①溶解中，向NaCl样品中加入足量水，用玻璃棒进行搅拌，目的是搅拌，加速固体．
②除杂1中，BaCl₂溶液与杂质Na₂SO₄发生反应成硫酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式是BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl．
③由上述分析可知：除杂2中，加入“过量Na₂CO₃”的目的是除去加入的过量的氯化钡，将钡离子形成沉淀反应掉，其离子符号是Ba²⁺；
④由上述分析可知：加入适量HCl前，滤液2中存在的溶质是过量的碳酸钠和氯化钠．在装有滤液2的烧杯中，加入适量HCl的操作方法是：向滤液中滴加适量稀盐酸，至恰好无气泡产生．
⑤操作3中，将滤液2放在蒸发皿中蒸发，当蒸发皿中 出现较多固体时，停止加热，用蒸发皿的余热蒸干．
（2）实验室现在要配制150g质量分数为16%的NaCl溶液．
①溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数，配制150g质量分数为16%的NaCl溶液，所需NaCl固体的质量为150g×16%=24g；选用20g的砝码，游码拨到4g处即可．见下图；
②需要水的质量是150g-24g=126g，即124mL，读数时视线与凹液面的最低处相平，见下图；
故答案为：（1）①搅拌，加速溶解；
②BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl；
③Ba²⁺；
④NaCl、Na₂CO₃；向滤液中滴加适量稀盐酸，至恰好无气泡产生；
⑤出现较多固体；
（2）

点评 本题主要考了在粗盐提纯的试验中对杂质进行转换的探究，除去杂质的同时不能引入新的杂质，并明确溶质的质量分数计算等相关知识，综合性较强．