Question

【題目】【2016年山西省】根據不同物質的性質，提供物質的方法可以有多種。下面呈現的是化學課堂上“物質提純”的小組競賽場景。

（1）甲組抽到的題目是“從30gNaCl和2gKNO3的混合物中提純NaCl”。同學們經研究認為依據兩物質的溶解度曲線，可采用如下物理方法來提純。

上述兩固體 （填“能”或“不能”）全部溶解，操作m的名稱是 ，蒸發結晶后得到NaCl的質量 30g（填“大于”、“小于”或“等于”）。

甲組一位同學問道：“能否用降溫結晶的方法從上述溶液a中析出KNO3，從而達到分離的目的？”請你判斷此方法是否可行，并說出理由 。

（2）乙組抽到的題目是“從NaCl和Na2CO3的混合物中提純NaCl”。同學們經過討論認為利用兩物質化學性質的差異，可采用如下化學方法來提純。

上圖中的X的化學式為 _______ 。由于BaCl2溶液的用量不易控制，會使溶液b的溶質有多種情況，導致蒸發后得到的固體可能不純。

（3）同學們對乙組方案中溶液b的溶質成分進行探究。

【作出猜想】猜想一：NaCl、BaCl2 猜想二：NaCl 猜想三：

【設計方案】經討論，大家認為只有一種試劑就能作出判斷。

各組依據上述設計方案進行了實驗，驗證了反應后溶質的確有三種情況。

（4）同學們對甲乙兩組提純方法的效果進行了研討。

【反思評價】大家認為用物理方法和化學方法都可以實現物質的提純。用化學方法提純還要考慮到反應物用量對提純效果的影響。

【拓展提升】老師說：“合理選擇試劑，用化學方法可以從NaCl和Na2CO3的混合物中提純NaCl，方法是向混合物中加入過量的 ______ ，充分反應后，經蒸發結晶就能得到NaCl。”

Answer 1

【答案】（1）①能； ②過濾； ③小于； ④不行，根據溶解度曲線判斷，降溫過程中無法得到KNO3的飽和溶液

（2）BaCO3；

（3）①NaCl和Na2CO3；②稀硫酸； ③白色沉淀；

（4）稀鹽酸。

【解析】（1）①20℃時NaCl的溶解度為36g，KNO3的溶解度約在30g，所以兩種固體都能全部溶解；②操作m是將固體、液體的分離的操作，名稱是過濾；③蒸發結晶并未將NaCl全部析出，所以質量小于開始加入的質量。④降溫結晶要冷卻熱的飽和溶液，但是根據溶解度曲線判斷，降溫過程中無法得到硝酸鉀的飽和溶液，所以不行。

（2）向NaCl、Na2CO3的混合溶液中加入一定量的BaCl2溶液，發生反應：Na2CO3+BaCl2 =BaCO3↓+2NaCl，將產生的BaCO3沉淀過濾除去，得到的濾液就是NaCl；反應后過濾得到的固體X是BaCO3。

（3）①對乙組反應后的溶液b的溶質成分進行猜想，NaCl是既是生成物，又是反應前就有的，所以它肯定有，而Na2CO3和BaCl2是反應物，可能有，但是不能同時有，所以猜想三是NaCl和Na2CO3；②③實驗時根據看到有氣泡冒出，證明猜想三正確，說明加入的物質為酸，根據結論猜想一正確，驗證是否有BaCl2 ，用稀硫酸，可以看到白色沉淀，確定加入的物質為稀硫酸。

（4）將Na2CO3轉化為NaCl，可以利用過量的稀鹽酸，Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。再加熱，過量的HCl及反應產生的CO2氣體會溢出，因此可以得到純凈的NaCl溶液。