Question

9．化工生产中需要对原料提纯，以利于提高产品质量．经测定某氯化钠样品中混有硫酸钠，为了除杂质并制得纯净的氯化钠固体，在实验室研究中某学生设计方案如下：

回答下列问题．
（1）操作②能否用硝酸钡溶液？说明理由不能用硝酸钡溶液，会引入新的硝酸钠杂质无法出去；
（2）进行操作②后，如何判断硫酸钠已除尽，方法是向上层清液中滴加氯化钡溶液，看是否有沉淀生成；②中会有一种白色沉淀生成，该沉淀能不能溶于硝酸？不能
（3）操作③的目的是使钡离子完全沉淀，写出③中发生的化学反应方程式：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl；
（4）此设计方案是否严密，说明理由不严密，过量的碳酸钠没有除去．

Answer 1

分析 （1）根据硝酸钡溶液和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，硝酸钠属于新的杂质进行分析；
（2）根据氯化钡和硫酸溶液反应会生成硫酸钡沉淀和氯化钠，硫酸钡沉淀难溶于硝酸进行分析；
（3）根据碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠进行分析；
（4）根据最后过量的碳酸钠没有除去进行分析．

解答 解：（1）硝酸钡溶液和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，硝酸钠属于新的杂质，所以不能用硝酸钡溶液；
（2）氯化钡和硫酸溶液反应会生成硫酸钡沉淀和氯化钠，所以判断硫酸钠已除尽，方法是：向上层清液中滴加氯化钡溶液，看是否有沉淀生成，该沉淀不溶于硝酸；
（3）碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，所以操作③的目的是使钡离子完全沉淀，化学方程式为：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl；
（4）最后过量的碳酸钠没有除去，所以此设计方案不严密．
故答案为：（1）不能用硝酸钡溶液，会引入新的硝酸钠杂质无法出去；
（2）向上层清液中滴加氯化钡溶液，看是否有沉淀生成，不能；
（3）使钡离子完全沉淀，Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl；
（4）不严密，过量的碳酸钠没有除去．

点评 本题主要考查了物质的分离操作和除去杂质的方法，要根据物质的性质选择适当的方法或试剂进行解答，本题难度较大，培养学生对知识的应用和理解的能力．