题目内容
实验室需要纯净的NaCl溶液，但实验室的NaCl晶体混有少量Na2SO4和NH4HCO3，某同学按如下流程图设计实验除去杂质，回答下列问题：
（1）步骤I除去的杂质是（填化学式）_______________，直接加热要好于加强碱后再进行加热，理由是 ；
（2）按流程图完成实验设计，将相关的实验操作、实验现象和实验目的填写在下表中：
（3）若最后得到20℃的NaCl饱和溶液。已知20℃时NaCl的溶解度为36.0g、NaCl饱和溶液的密度为1.12g/cm3 ，则20℃的NaCl饱和溶液的物质的量浓度为 mol/L（计算结果保留三位有效数字）。
（1）步骤I除去的杂质是（填化学式）_______________，直接加热要好于加强碱后再进行加热，理由是 ；
（2）按流程图完成实验设计，将相关的实验操作、实验现象和实验目的填写在下表中：
| 操作步骤 | 实验现象 | 实验目的 |
| 步骤II：将残留物溶解得到溶液， | | |
| 步骤III： |  | |
| 步骤IV：过滤，往滤液中 | | |
| 步骤V：将溶液加热煮沸 |  | |
（3）若最后得到20℃的NaCl饱和溶液。已知20℃时NaCl的溶解度为36.0g、NaCl饱和溶液的密度为1.12g/cm3 ，则20℃的NaCl饱和溶液的物质的量浓度为 mol/L（计算结果保留三位有效数字）。
（17分）
（1）NH4HCO3（2分）
操作简单；节省试剂；不引入新的杂质（2分，答其中两点可得满分）
（2）（共10分，除注明外每空1分，着重号为给分点）
（3）5.07 （3分）
（1）NH4HCO3（2分）
操作简单；节省试剂；不引入新的杂质（2分，答其中两点可得满分）
（2）（共10分，除注明外每空1分，着重号为给分点）
| 操作步骤 | 实验现象 | 实验目的 |
| 步骤II：往溶液中滴加过量的BaCl2溶液 | 生成白色沉淀 | 除去SO42－离子 |
| 步骤III：往悬浊液中（或过滤后，往滤液中）滴加过量的Na2CO3溶液 |  | 除去过量的Ba2+离子 |
| 步骤IV：滴加适量的盐酸 | 产生少量气泡 | 除去过量的CO32－离子 |
  | | 驱赶溶解在溶液中的CO2和HCl气体（2分） |
（3）5.07 （3分）
试题分析：（1）铵盐不稳定，受热易分解，则加热的目的是除去固体混合物中的碳酸氢铵，NH4HCO3
NH3↑+H2O↑+CO2↑；强碱与铵盐容易反应生成盐、氨气和水，除去旧杂质的同时，又引入新杂质，且增大试剂、操作步骤增多；（2）除去碳酸氢铵后，先将所得白色固体溶解，再向溶液中加入过量BaCl2溶液，使硫酸钠完全反应，生成白色的硫酸钡沉淀和NaCl，除去溶液中的硫酸根离子，但是引入的钡离子是新的杂质；为了除去钡离子，应向悬浊液或过滤所得滤液中加入过量碳酸钠溶液，使氯化钡完全与碳酸钠反应，生成白色的碳酸钡沉淀和氯化钠，除去溶液中的钡离子，但是引入的碳酸根离子是新的杂质；过滤，分离出硫酸钡、碳酸钡沉淀之后，为了除去滤液中的碳酸根离子，应向其中加入适量盐酸，碳酸钠与盐酸反应，生成氯化钠、二氧化碳气体和水，除去溶液中的碳酸根离子，但是引入的盐酸是新的杂质；盐酸和水的沸点较低，氯化钠的沸点高，将溶液煮沸，可以除去溶液中的氯化氢、二氧化碳和水，蒸发可得纯净的氯化钠固体；（3）依题意，36.0gNaCl溶于100g水中，即可配制20℃的饱和NaCl溶液；由于溶液的质量等于溶质质量与溶剂质量之和，则36.0gNaCl溶于100g水形成136.0g饱和NaCl溶液；由于溶液体积等于溶液质量与溶液密度的比值，则饱和NaCl溶液的体积为
=
cm3=mL；溶质的物质的量等于质量与摩尔质量的比值，则136.0g饱和NaCl溶液中n(NaCl)=
=
mol；由于c=n/V，则20℃的饱和NaCl溶液的物质的量浓度为
=
mol/L≈5.07mol/L。
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