Question

14．化工生產中需要對原料提純，以利于提高產品質量．經測定某氯化鈉樣品中混有硫酸鈉，為了除去雜質并制得純凈的氯化鈉固體，在實驗室研究中某學生設計方案如下：（所加試劑均過量）

回答下列問題
（1）寫出操作②的化學方程式BaCl₂+Na₂SO₄═Ba SO₄↓+2NaCl；
（2）進行操作②后，如何判斷硫酸鈉已除盡，方法是向上清液中滴加氯化鋇溶液，看是否有沉淀生成；
（3）操作④所需要的玻璃儀器除玻璃棒，燒杯外還需要漏斗，
（4）此設計方案是否嚴密，說明理由不嚴密，過量的碳酸鈉沒有除去．
（5）上述氯化鈉樣品為10g，步驟②中邊攪拌邊加入BaCl₂溶液至Na₂SO₄完全沉淀為止，過濾得固體質量為1.42g，則樣品中氯化鈉的質量分數為91.3%．

Answer 1

分析 （1）根據氯化鋇和硫酸鈉溶液反應會生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉進行解答；
（2）根據氯化鋇和硫酸鈉溶液反應會生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉進行解答；
（3）根據過濾需要儀器分析；
（4）根據最后過量的碳酸鈉沒有除去進行解答；
（5）BaCl₂和Na₂SO₄溶液交換成分恰好完全反應，生成1.42g的沉淀BaSO₄．
根據沉淀BaSO₄質量結合化學方程式即可計算出混合物中氯化鋇的質量，即可計算混合物中氯化鈉的質量分數．

解答 解：（1）氯化鋇和硫酸鈉溶液反應會生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，反應的方程式為：BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl；
（2）氯化鋇和硫酸鈉溶液反應會生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，所以判斷硫酸鈉已除盡，方法是向上清液中滴加氯化鋇溶液，看是否有沉淀生成；
（3）過濾所需要的玻璃儀器除玻璃棒，燒杯外還需要漏斗；
（4）最后過量的碳酸鈉沒有除去，所以此設計方案不嚴密．
（5）由圖可知，生成BaSO₄沉淀的質量為23.3g；
設Na₂SO₄的質量x，
BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl
      142     233
       x     1.42g
$\frac{142}{x}=\frac{233}{1.42g}$
解之得 x=0.87g
原混合物中氯化鈉的質量分數：$\frac{10g-0.87g}{10g}×100%$=91.3%；
答：（1）生成沉淀的質量是23.3g；（2）原混合物中氯化鈉的質量分數是28.5%
故答案為：（ 1）BaCl₂+Na₂SO₄═Ba SO₄↓+2NaCl；（2）向上清液中滴加氯化鋇溶液，看是否有沉淀生成；（3）漏斗（4）不； 過量的碳酸鈉沒有除去．（5）91.3%．

點評 此題主要考查了物質的分離操作和除去雜質的方法，要根據物質的性質選擇適當的方法或試劑進行解答，本題難度較大，培養(yǎng)學生對知識的應用和理解的能力．