Question

14．实验室里需用纯净的KCl固体，但目前只有含K₂SO₄、（NH₄）₂CO₃杂质的KCl．某学生设计了如图所示方案进行提纯．
已知：①（NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CO₂↑+H₂O
②K₂SO₄、KCl热稳定性好，KCl溶解度随温度变化不大；

根据以上信息，回答下列问题：
（1）步骤①加热的目的是：除去（NH₄）₂CO₃杂质；此操作可选择在坩埚（填仪器名称）中进行；
（2）步骤②不用硝酸钡溶液，其理由是溶液中引入新的杂质离子NO₃^-；
（3）进行步骤②时，简述判断SO₄^2-是否除尽的实验操作、现象和结论：取（或继续向）上层清液中滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，说明SO₄^2-已除尽；
（4）步骤③所加试剂M为：K₂CO₃溶液，其目的是除去步骤②引入的过量Ba²⁺；
（5）操作S的名称是蒸发结晶．

Answer 1

分析 实验室用含K₂SO₄、（NH₄）₂CO₃杂质的KCl，制纯净的KCl固体，步骤①先对固体进行加热，使碳酸铵分解，残留固体中含有K₂SO₄、KCl，将固体溶解得溶液，步骤②在溶液中加入过量的氯化钡将硫酸根离子沉淀而除去，步骤③再加过量的碳酸钾溶液使过量的钡离子沉淀，所以试剂M为K₂CO₃溶液，过滤得滤液中含有氯化钾和碳酸钾，步骤④加入过量的盐酸使溶液中碳酸钾生成氯化钾，将所得溶液蒸发结晶可得氯化钾晶体，多余的氯化氢会挥发而除去，所以操作S为蒸发结晶，据此答题．

解答 解：（1）根据上面的分析可知，步骤①加热的目的是使碳酸铵分解，除去（NH₄）₂CO₃杂质，加热固体可以在坩埚中进行，
故答案为：除去（NH₄）₂CO₃杂质；坩埚；
（2）步骤②如果用硝酸钡溶液，则在溶液中引入硝酸根离子杂质，所以不能用，
故答案为：溶液中引入新的杂质离子NO₃^-；
（3）进行步骤②时，简述判断SO₄^2-是否除尽的实验操作、现象和结论是取（或继续向）上层清液中滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，说明SO₄^2-已除尽，
故答案为：取（或继续向）上层清液中滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，说明SO₄^2-已除尽；
（4）根据上面的分析可知，步骤③所加试剂M为K₂CO₃溶液，其目的是除去步骤②引入的过量Ba²⁺，
故答案为：K₂CO₃溶液；除去步骤②引入的过量Ba²⁺；
（5）根据上面的分析可知，操作S的名称是蒸发结晶，
故答案为：蒸发结晶．

点评 本题考查了中学常见物质分离和提纯的基本操作的掌握，侧重于学生的分析和实验能力的考查，注意把握物质的性质的异同，考虑实验设计的严密性，题目难度中等．