题目内容

13．化工生产中需要对原料提纯，以有利于提高产品质量．经测定某氯化钠样品中混有硫酸钠、氯化钙和氯化镁杂质，为了除去杂质并制得纯净的氯化钠固体，在实验室研究中某同学设计了如下步骤：①过滤；②加入碳酸钠溶液，充分反应；③加热蒸发结晶；④加入氯化钡溶液，充分反应；⑤加过量水溶解，并用玻璃棒搅拌；⑥加入稀盐酸，充分反应⑦加入氢氧化钠溶液，充分反应
（1）以上步骤只能使用一次，正确的顺序是AC（写序号）；
A、⑤④⑦②①⑥③B、⑤②⑦④⑥①③C、⑤⑦④②①⑥③D、⑤⑥④②⑦①③
（2）操作④中能否使用硝酸钡溶液？并说明理由．不能，因为会引入新的杂质硝酸根离子
（3）在实验中如何判断硫酸钠已除尽？取上层清液少量于试管中，加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，若无明显变化，则说明硫酸钠已除尽
（4）操作①、③中都要用到玻璃棒，玻璃棒的作用分别是什么？过滤：引流； 蒸发：搅拌使均匀受热，防止因局部温度过高造成液滴飞溅
（5）现取10g只含硫酸钠杂质的粗盐样品，加入40g水中使之充分溶解．向称有粗盐的烧杯中加入100g过量的氯化钡溶液．充分反应后，测得烧杯中溶液质量147.67g．求粗盐样品中氯化钠的纯度．

分析 除杂过程中要避免引入新的杂质，但是如果含有多种杂质时，除去杂质的过程不可避免要引入新的杂质，这就要注意除杂的先后顺序，让先引入的杂质在后续处理中能够被除去．
最后计算题中反应前后的质量变化是因为反应后关注了溶液的质量，所以前后质量差就是生成的硫酸钡的质量，根据硫酸钡的质量和对应的化学方程式求算含有硫酸钠的质量，进而求算样品中氯化钠的纯度．

解答 解：某氯化钠样品中混有硫酸钠、氯化钙和氯化镁杂质，除杂时由于要除杂而不引入新的杂质，但是多种杂质都需要去除时，不可避免引入了新的杂质，所以要考虑除杂的顺序，而为了除杂更彻底，加入的除杂试剂应该过量，后面的操作要注意除去过量的药品．除去硫酸钠，应该加入过量的氯化钡，而不能加入硝酸钡，因为引入了硝酸根离子，在现有条件下是无法除去的，除去氯化钙应该选用过量的碳酸钠，而碳酸钠还可以去除加入的过量的氯化钡，所以加入氯化钡在前，碳酸钠在后．而去除氯化镁是加入过量的氢氧化钠，这个不受碳酸钠和氯化钡影响．最后剩余的氢氧化钠和碳酸钠加入盐酸去除即可．
所以
（1）以上步骤只能使用一次，正确的顺序是 AC；
（2）操作④中能否使用硝酸钡溶液？并说明理由． 不能，因为会引入新的杂质硝酸根离子；
（3）在实验中如何判断硫酸钠已除尽？也就是检验硫酸根离子，所以应该是取上层清液少量于试管中，加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，若无明显变化，则说明硫酸钠已除尽
（4）操作①、③中都要用到玻璃棒，玻璃棒的作用分别是什么？操作①是过滤，在此操作中玻璃棒的作用是引流； 操作③蒸发：在此操作中玻璃棒地方作用是搅拌使均匀受热，防止因局部温度过高造成液滴飞溅
（5）根据质量守恒定律可得，生成的硫酸钡的质量为10g+40g+100g-147.67g=2.33g
设粗盐中硫酸钠的质量为x．
Na 2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl 
142                    233
x                     2.33g
$\frac{142}{233}$=$\frac{x}{2.33g}$
解得：x=1.42g 
则：粗盐中氯化钠的质量分数为：$\frac{10g-1.42g}{10g}$×100%=85.8%
答：粗盐样品中氯化钠的质量分数为85.8%．
故答案为：
（1）AC；
（2）不能，因为会引入新的杂质硝酸根离子．
（3）取上层清液少量于试管中，加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，若无明显变化，则说明硫酸钠已除尽．
（4）过滤：引流；   蒸发：搅拌使均匀受热，防止因局部温度过高造成液滴飞溅．
（5）85.8%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．

练习册系列答案
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4．下列各组离子，能在指定溶液中大量共存的是（　　）
A．在硫酸中；Ba2+、CO32-、Zn2+B．在pH大于7的溶液中；H+、Mg2+、Cl-、
C．在氯化钠溶液中；K+、Ca2+、NO3-D．在硫酸铵溶液中；Na+、Cu2+、OH-
4．有一瓶标签残缺的无色溶液如图所示．

【提出问题】该溶液的溶质是什么？
【分析问题】根据老师的介绍及试剂的存放规律，该溶液的溶质可能是Na2CO3、NaOH、或NaHCO3中的一种
【查阅资料】20℃时几种物质的溶解度如表：
物质Na2CO3NaOHNaHCO3
溶解度（g）204010
【解决问题】
（1）通过分析该溶液一定不是NaHCO3，理由是20℃时，饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数小于10%；
（2）该溶液到底是什么，请完成实验设计：
操作步骤观察到的现象结论
取溶液少量于试管中加适量的氯化钙溶液出现白色沉淀该溶液是碳酸钠溶液
（3）写出生成白色沉淀的化学方程式Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
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