Question

10．现有含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的NaNO₃固体．相应的实验过程可用如图表示：

请回答下列问题：
（1）写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X：AgNO₃，沉淀A：BaSO₄．
（2）上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是过滤（填操作名称）
（3）上述实验流程中加入过量的Na₂CO₃的目的是使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀
（4）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有Na₂CO₃（填化学式）杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的稀HNO₃，之后若要获得固体NaNO₃（溶解度受温度影响大）需进行的实验操作是冷却热饱和溶液（或蒸发浓缩冷却结晶）（填操作名称）．

Answer 1

分析 由流程可知，①中加氯化钡，硫酸根离子转化为沉淀，则沉淀A为BaSO₄，溶液1中含氯化钠、硝酸钠、氯化钡，②中加AgNO₃后氯离子转化沉淀，沉淀B为AgCl，溶液2中含硝酸钠、硝酸银、硝酸钡，③中钡离子，银离子转化为沉淀，沉淀C为碳酸钡、碳酸银，溶液3为硝酸钠和碳酸钠，转化中试剂过量保证离子完全转化为沉淀，以此来解答．

解答 解：由流程可知，①中加氯化钡，硫酸根离子转化为沉淀，则沉淀A为BaSO₄，溶液1中含氯化钠、硝酸钠、氯化钡，②中加AgNO₃后氯离子转化沉淀，沉淀B为AgCl，溶液2中含硝酸钠、硝酸银、硝酸钡，③中钡离子，银离子转化为沉淀，沉淀C为碳酸钡、碳酸银，溶液3为硝酸钠和碳酸钠，
（1）由上述分析可知，X为AgNO₃，沉淀A为BaSO₄，故答案为：AgNO₃；BaSO₄；
（2）流程中①②③步均生成沉淀，需要进行过滤操作，故答案为：过滤；
（3）加入过量的Na₂CO₃的目的是使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，故答案为：使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀；
（4）溶液3中肯定含有Na₂CO₃，可加适量的稀硝酸后蒸发结晶或加热冷却结晶得到纯净的硝酸钠，
故答案为：Na₂CO₃；稀HNO₃；冷却热饱和溶液（或蒸发浓缩冷却结晶）．

点评 本题考查物质分离、提纯实验方案的设计，为高考常见题型，侧重于学生的分析、实验能力的考查，把握流程中试剂的加入发生的化学反应及操作为解答的关键，注重实验的严密性和溶液的配制、物质提纯的考查，题目难度中等．