Question

4．為了將混有K₂SO₄、MgSO₄的KNO₃固體提純，并制得純凈的KNO₃溶液，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

（1）操作①為（加水）溶解；
（2）操作②～④加入的試劑可以為Ba（NO₃）₂、K₂CO₃、KOH．
（3）如何判斷SO₄^2-已除盡，簡述實(shí)驗(yàn)操作取少許濾液，先加入鹽酸酸化，再向其中加入少量Ba（NO₃）₂溶液，若不變渾濁，表明SO₄^2-已除盡；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的多次沉淀不需要（填“需要”或“不需要”）多次過濾，理由生成的沉淀可一次性過濾，如果分步過濾會(huì)使操作復(fù)雜化．
（5）該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不合理（填“合理”或“不合理”），理由是調(diào)節(jié)溶液的pH不能用鹽酸，而應(yīng)該用硝酸，否則會(huì)引入Cl^-．

Answer 1

分析 由流程可知，混有K₂SO₄、MgSO₄的KNO₃固體溶解，配制成溶液，先加氫氧化鉀溶液，除去鎂離子，生成C含有氫氧化鎂沉淀，再加硝酸鋇溶液，除去硫酸根，生成硫酸鋇沉淀，再加碳酸鉀，除去多余的鋇離子，過濾除去沉淀得到濾液，在濾液中加入硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀，硝酸易揮發(fā)，加熱煮沸，制得純凈的KNO₃溶液（E），加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH會(huì)引進(jìn)Cl^-，以此解答該題．

解答 解：（1）由流程可知，操作①為（加水）溶解，配制成溶液，故答案為：（加水）溶解；
（2）操作②所加的試劑為Ba（NO₃）₂，反應(yīng)的離子方程式為Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，操作③所加的試劑為K₂CO₃，用于除去鋇離子，離子反應(yīng)方程式為Ba²⁺+CO₃^2-═BaCO₃↓，試劑④為KOH，發(fā)生Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓，除去鎂離子，
故答案為：Ba（NO₃）₂、K₂CO₃、KOH；
（3）判斷SO₄^2-已除盡，其實(shí)驗(yàn)操作為取少許濾液，先加入鹽酸酸化，再向其中加入少量Ba（NO₃）₂溶液，若不變渾濁，表明SO₄^2-已除盡，
故答案為：取少許濾液，先加入鹽酸酸化，再向其中加入少量Ba（NO₃）₂溶液，若不變渾濁，表明SO₄^2-已除盡；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的多次沉淀不需要多次過濾，因生成的沉淀可一次性過濾，如果分步過濾會(huì)使操作復(fù)雜化，
故答案為：不需要；生成的沉淀可一次性過濾，如果分步過濾會(huì)使操作復(fù)雜化；
（5）該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不合理，因調(diào)節(jié)溶液的pH不能用鹽酸，而應(yīng)該用硝酸，否則會(huì)引入Cl^-，
故答案為：不合理；調(diào)節(jié)溶液的pH不能用鹽酸，而應(yīng)該用硝酸，否則會(huì)引入Cl^-．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的分離、提純以及制備，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)的異同，考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性，題目難度中等．