Question

2．已知：BaSO₄是不溶于水、不溶于酸溶液的固体，由BaCl₂和NaOH组成的固体混合物，要将BaCl₂从混合物中提纯出来，设计方案如下：
（1）方案一：混合物溶于足量的水，过滤、蒸干滤液．该方案不合理，原因是氯化钡和氢氧化钠都溶于水．
（2）方案二：混合物溶于足量的水，加入适量的CuCl₂溶液，充分反应后过滤、蒸干滤液，该方案也不合理，原因是产生氯化钠新杂质．
（3）合理方案：固体混合物溶于水，加适量的X溶液，将BaCl₂转化为沉淀，过滤．用适量的稀盐酸将沉淀转化为BaCl₂溶液，蒸干滤液，则X溶液中溶质的化学式为Na₂CO₃．

Answer 1

分析 由于“BaCl₂和NaOH”这两种物质均溶于水，形成溶液，所以分离它们不能用溶解过滤；题中是要求得到纯净的BaCl₂，而方案二“加入适量的CuCl₂溶液”与NaOH反应生成了氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钠，与BaCl₂不反应；然后过滤后所得滤液中含有氯化钠和氯化钡，当蒸干后所得固体含有氯化钠，引入新杂质，不能达到提纯目的；根据“BaCl₂和NaOH混合固体”属于可溶物+可溶物，两类物质均可溶于水，但由于氯化钡可以和可溶性的碳酸盐转化为碳酸钡沉淀，所以可以将BaCl₂变成碳酸钡沉淀，后加盐酸生成又变成BaCl₂，二氧化碳气体散到空气中，没有引入新的杂质，到达提纯目的．

解答 解：（1）“过滤”适用于两类物质一类溶于水一类不溶水的混合物分离，而题中BaCl₂和NaOH都能够溶于水，不合理；
（2）如果加入CuCl₂溶液，生成了氯化钠，溶液中存在钠离子，带入新杂质影响提纯目的；
（3）由于BaCl₂中加入的物质能将氯化钡转化成能与盐酸反应生成氯化钡的物质，故根据Ba²⁺的特性可以转化成碳酸钡沉淀，所以可将两种可溶固体混合物溶于水后，加入可溶碳酸盐使氯化钡变为沉淀，再加盐酸，又变回氯化钡．
故正确答案：
（1）氯化钡和氢氧化钠都溶于水；
（2）产生氯化钠新杂质；
（3）Na₂CO₃．

点评 混合物的分离与提纯是一类常见的题型，处理起来比较棘手．同学们要学会有章可循，这个“章”就是物质的性质．混合物中含有不同的物质，不同的物质具有不同的性质，尤其是化学性质，我们恰恰就是利用它们不同的性质完成混合物的分离与除杂的．