Question

6．实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠．某学生设计了如图实验方案．
已知：NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+NH₃↑+H₂O．
（1）简述BaCl₂溶液可否改为Ba（OH）₂溶液及理由：可以，因为改用的Ba（OH）₂引入的OH-在加入盐酸后可除去；
（2）简述操作②后SO${\;}_{4}^{2-}$已除尽的方法取上层清液加BaCl₂溶液，如无沉淀出现则说明SO₄^2-已除尽，反之则有；
（3）用离子方程式表示下列操作的目的：加Na₂CO₃溶液：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；加盐酸：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑．
（4）若过滤与加盐酸的顺序颠倒，导致的后果是引进的Ba²⁺无法去除．

Answer 1

分析 （1）除杂的原则：除去杂质，不能引人新的杂质；操作②是沉淀硫酸根离子的作用，也可以加入氢氧化钡溶液，引入的OH^-在加入盐酸后可除去；
（2）钡离子能够与硫酸根离子产生硫酸钡沉淀，据此解答；
（3）加Na₂CO₃溶液可和过量的钡离子形成沉淀，过量的碳酸根离子和盐酸反应，生成二氧化碳和水；
（4）若过滤与加盐酸的顺序颠倒，碳酸钡与盐酸反应生成可溶性的钡盐，引进的Ba²⁺无法去除．

解答 解：（1）操作②是完全沉淀硫酸根离子，原则是加入的试剂不能引入新的杂质，或最后易于除去，除了用BaCl₂溶液外，也可以用Ba（OH）₂溶液，因为改用的Ba（OH）₂引入的OH^-在加入盐酸后可除去，
故答案为：可以，因为改用的Ba（OH）₂引入的OH-在加入盐酸后可除去；
（2）加入过量氯化钡溶液，如果硫酸根离子为完全除去，则仍然含有硫酸根离子，能够与钡离子反应生成沉淀，所以检验硫酸根离子已除尽，可静止片刻在上层清液处，滴加一滴氯化钡溶液，不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽；
故答案为：取上层清液加BaCl₂溶液，如无沉淀出现则说明SO₄^2-已除尽，反之则有；
（3）操作③是加入碳酸钠溶液，目的是除去过量的钡离子，避免引入钡离子杂质，所以加入碳酸钠的目的是除去过量的Ba²⁺，反应的离子方程式为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，加盐酸，除去过量的碳酸根离子CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，
故答案为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；
（4）若过滤与加盐酸的顺序颠倒，碳酸钡与盐酸反应BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑，生成可溶性的钡盐，引进的Ba²⁺无法去除，
故答案为：引进的Ba²⁺无法去除．

点评 本题考查了氯化钠的分离与提纯，是高考频考点，明确杂质离子的性质和除杂的原则是解题关键，题目难度中等，试题培养了学生分析问题、解决问题的能力及灵活应用所学知识的能力．