Question

某化学课外活动小组将氯化钠固体中混有的硫酸钠、碳酸氢铵杂质除去并得到氯化钠溶液，设计了如下方案：

（1）操作①的目的是：______；
（2）操作②是否可改为加硝酸钡溶液？为什么？______；
（3）进行操作②后，如何判断SO₄^2-已除尽，方法是：______；
（4）在操作③中为什么不在加Na₂CO₃溶液之前先过滤？理由是：______；
（5）操作④的目的是：______．

Answer 1

解：（1）NH₄HCO₃加热易分解而除去，发生NH₄HCO₃NH₃↑+CO₂↑+H₂O，故答案为：除去NH₄HCO₃；
（2）除杂时不能引入新的杂质，改用Ba（NO₃）₂会使溶液中引入新的杂质离子NO₃^-，后面操作中无法除去，
故答案为：否，改用Ba（NO₃）₂会使溶液中引入新的杂质离子NO₃^-，后面操作中无法除去；
（3）判断SO₄^2-已除尽，可取上层清液加入BaCl₂溶液，若无沉淀说明SO₄^2-除尽，
故答案为：取上层清液加入BaCl₂溶液，若无沉淀说明SO₄^2-除尽；
（4）为避免重复操作，可先加入碳酸钠溶液，生成碳酸钡沉淀，减少实验的操作步骤，
故答案为：除去过量的Ba²⁺，减少一次过滤操作；
（5）反应后溶液中加入盐酸，生成二氧化碳气体，加热可除去溶解在溶液中的CO₂及HCl，得到较为纯净的氯化钠溶液，
故答案为：除去溶解在溶液中的CO₂及HCl．
分析：NH₄HCO₃受热分解，用加热方法可以除去；用BaCl₂除Na₂SO₄，稍过量的Ba²⁺用Na₂CO₃除去，然后再用盐酸除去稍过量CO₃^2-，然后加热可除去CO₂及HCl，以此解答该题．
点评：本题考查物质的分离操作的实验设计，题目难度中等，进行实验方案设计时，首先要了解该实验的目标是什么；其次要清楚每一个实验步骤的目的是什么，理解它的化学原理，知道需要哪些化学仪器和药品，它们的作用是什么，如何使用；还要考虑加入试剂的先后顺序、试剂的用量，以及试剂过量后如何处理；以及实验操作应该注意什么问题，操作步骤是否能够简化等．