Question

15．现有含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl^-、SO₄^2-和NO₃^-的相互分离．相应的实验过程可用如图表示：

（1）写出上述实验过程中所用试剂或沉淀的化学式：试剂1BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]、沉淀BAgCl，试剂4HNO₃；
（2）写出生成沉淀C的离子方程式2Ag⁺+CO₃^2-=Ag₂CO₃↓、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
（3）恰当地控制试剂4的加入量的方法是测定溶液pH．
（4）检验试剂1是否过量的方法是取上层澄清液于小试管中，滴加硫酸钠，如生成沉淀，说明过量．
（5）在加入试剂4后，获得固体D的实验操作④是蒸发、冷却、结晶、过滤．（填操作名称）．

Answer 1

分析 如先加入AgNO₃，则会同时生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，则应先加入过量的BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，生成BaSO₄沉淀，然后在滤液中加入过量的AgNO₃，使Cl^-全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中加入过量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，最后所得溶液为NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃，最后进行蒸发操作可得固体NaNO₃，以此解答该题．

解答 解：如先加入AgNO₃，则会同时生成Ag₂SO₄和AgCl沉淀，则应先加入过量的BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，生成BaSO₄沉淀，然后在滤液中加入过量的AgNO₃，使Cl^-全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中加入过量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，最后所得溶液为NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃，最后进行蒸发操作可得固体NaNO₃．
（1）由以上分析可知试剂1为BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，沉淀B为AgCl，试剂4为HNO₃，故答案为：BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]；AgCl；HNO₃；
（2）溶液中存在过量的Ag⁺、Ba²⁺，在所得滤液中加入过量的Na₂CO₃，使溶液中的Ag⁺、Ba²⁺完全沉淀，反应的离子方程式为2Ag⁺+CO₃^2-=Ag₂CO₃↓、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，
故答案为：2Ag⁺+CO₃^2-=Ag₂CO₃↓、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
（3）硝酸的量不可加入太多，最后所得溶液为NaNO₃和Na₂CO₃的混合物，加入稀HNO₃，发生：Na₂CO₃+2HNO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑，可通过测定溶液pH的方法判断反应是否已经完全．
故答案为：测定溶液pH；
（4）试剂1为BaCl₂[或Ba（NO₃）₂]，如过量，则上层澄清液中含有钡离子，可取少量于试管中，滴加硫酸钠，如生成沉淀，说明过量，
故答案为：取上层澄清液于小试管中，滴加硫酸钠，如生成沉淀，说明过量；
（5）从溶液中获得固体，应将溶液进行蒸发，然后冷却结晶、最后过滤可得固体，故答案为：蒸发、冷却、结晶、过滤．

点评 本题考查物质的分离提纯操作，题目难度中等，本题注意Cl^-、SO₄^2-的性质，把握除杂原则，提纯时不能引入新的杂质，注意把握实验的先后顺序．