Question

10．实验室里需要纯净的氯化钠晶体，但现在只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠样品．某学生设计了如下方案：（已知NH₄HCO₃固体受热分解产物为H₂O、CO₂和NH₃）

请回答下列问题：
（1）操作①加热的目的是除去混合物中的碳酸氢铵，发生反应的化学方程式是NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+CO₂↑+H₂O．
（2）操作②除用BaCl₂溶液外，还可以用Ba（OH）₂溶液（填化学式）．
（3）操作③的目的是除去过量的钡离子，发生反应的离子方程式为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓．操作③后过滤，所得滤液略显浑浊，可能的原因是滤纸破损等（任写一条）．
（4）操作④应在蒸发皿（填仪器名称）中进行．

Answer 1

分析 氯化钠、硫酸钠、碳酸氢铵的混合物加热后得残留物为氯化钠、硫酸钠，溶解后得溶液中加氯化钡得硫酸钡沉淀和氯化钠、氯化钡的混合溶液，再加碳酸钠除去钡离子，过滤后得滤液中含有氯化钠和碳酸钠，加盐酸除碳酸钠，得氯化钠和氯化氢的混合溶液，加热蒸发，氯化氢挥发，最后得氯化钠晶体，
（1）化合物中碳酸氢铵受热分解分析；
（2）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，注意不能引入新的杂质；
（3）操作③是除去过量的钡离子，滤纸破损会导致滤液浑浊；
（4）操作④是蒸发氯化钠溶液得到氯化钠晶体，溶液蒸发在蒸发皿中加热进行．

解答 解：氯化钠、硫酸钠、碳酸氢铵的混合物加热后得残留物为氯化钠、硫酸钠，溶解后得溶液中加氯化钡得硫酸钡沉淀和氯化钠、氯化钡的混合溶液，再加碳酸钠除去钡离子，过滤后得滤液中含有氯化钠和碳酸钠，加盐酸除碳酸钠，得氯化钠和氯化氢的混合溶液，加热蒸发，氯化氢挥发，最后得氯化钠晶体，
（1）操作①加热的目的是利用碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳、水蒸气除去碳酸氢铵固体，发生反应的化学方程式是NH₄HCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+CO₂↑+H₂O，
故答案为：除去混合物中的碳酸氢铵；NH₄HCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+CO₂↑+H₂O；   
（2）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，
故答案为：Ba（OH）₂；
（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↓，操作③后过滤，所得滤液略显浑浊，可能的原因是滤纸破损等，
故答案为：除去过量的钡离子；Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓； 滤纸破损等；
（4）操作④是对饱和食盐水蒸发溶剂得到溶质晶体，溶液蒸发应在蒸发皿中加热进行，
故答案为：蒸发皿．

点评 本题考查了物质除杂的实验方法，除杂问题是化学实验中的一类重要问题，除杂时不仅要能把杂质除掉，还不能引入新杂质，而且方法要简便易行，把握好此原则需要我们有扎实的基础知识和缜密的思维．