Question

5．研究物质的性质时，首先要分离提纯物质，对物质进行分离提纯是化学实验的重要内容．现需要纯净的氯化钠固体，但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体．某同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案：

（1）操作①中发生反应的化学方程式是NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+CO₂↑+H₂O．（已知NH₄HCO₃受热后没有固体剩余，产生的气体中有一种能使红色石蕊试纸变蓝）
（2）操作②中BaCl₂溶液能否改用硝酸钡溶液不能（填“能”或“不能”）．如果能，下一空不需要回答；如果不能，请说明理由：选用Ba（NO₃）₂溶液会引入新的杂质离子NO₃^-．
（3）操作③的目的是除去过量的Ba²⁺；请你用实验方法确认操作③中碳酸钙碳酸钙已过量：除去过量的Ba²⁺；待沉淀完全后，静置，取出上层清夜少量，加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则可确认Na₂CO₃已过量．
（4）操作④的目的是除去溶解在溶液中的CO₂气体和HCl．

Answer 1

分析 混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体，由流程可知，①中发生加热条件下分解反应，分解后的固体溶于水后，与氯化钡反应除去硫酸根离子，再利用碳酸钠除去过量的钡离子，过滤后滤液中含NaCl、碳酸钠，加盐酸除去碳酸钠后溶质为NaCl，蒸发得到纯净的NaCl，以此来解答．

解答 解：混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体，由流程可知，①中发生加热条件下分解反应，分解后的固体溶于水后，与氯化钡反应除去硫酸根离子，再利用碳酸钠除去过量的钡离子，过滤后滤液中含NaCl、碳酸钠，加盐酸除去碳酸钠后溶质为NaCl，蒸发得到纯净的NaCl，
（1）操作①中发生反应为碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+CO₂↑+H₂O，
故答案为：NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+CO₂↑+H₂O；
（2）操作②反应是加入过量氯化钡溶液沉淀硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，不能利用硝酸钡，引入新杂质离子硝酸根离子，
故答案为：不能；选用Ba（NO₃）₂溶液会引入新的杂质离子NO₃^-；
（3）操作③的反应是加入过量碳酸钠沉淀过量的钡离子；取出上层清夜少量，加入BaCl₂溶液，观察是否有白色沉淀生成，所以操作为：除去过量的Ba²⁺；待沉淀完全后，静置，取出上层清夜少量，加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则可确认Na₂CO₃已过量，
故答案为：除去过量的Ba²⁺；待沉淀完全后，静置，取出上层清夜少量，加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则可确认Na₂CO₃已过量；
（4）由于滤液中含有过量的氯化氢和溶解的二氧化碳气体，通过加热可以驱赶溶解在溶液中的CO₂气体和HCl，故答案为：除去溶解在溶液中的CO₂气体和HCl．

点评 本题考查混合物分离提纯实验方案的设计，为高频考点，把握流程中的化学反应及混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力、推断能力的考查，题目难度不大．