Question

為了將混有硫酸鈉、碳酸氫銨（不穩定，受熱易分解生成氨氣、二氧化碳和水）的氯化鈉提純，某同學設計的實驗流程如圖：
：
試回答下列問題：
（1）操作①的目的是             。操作②能否用硝酸鋇溶液？      （填“能”或“否”）。
（2）進行操作②后，如何判斷SO₄^2－已除盡，方法是                                  。
（3）寫出操作③有關的化學反應方程式                        。操作④的名稱是     。
（4）此設計方案是否嚴密，說明理由                                              。
（5）原固體樣品中含NaCl m₁g，最后得到的NaCl固體m₂g，則m₁    m₂（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

（1）除去碳酸氫銨；否； （2）靜置，往上層澄清液中滴加BaCl₂溶液，如果沒有白色沉淀產生，則SO₄^2－已除盡（或取少量上層澄清溶液，再滴加BaCl₂溶液，如無沉淀出現則說明SO₄^2﹣已除盡）；
（3）BaCl₂+Na₂CO₃＝BaCO₃↓+2NaCl；過濾；
（4）不嚴密，操作③引入的過量Na₂CO₃沒有除去；（5）＜

試題分析：該同學采取的方法是：加熱混合物，除去碳酸氫銨，加入過量氯化鋇溶液除去硫酸鈉，再加入過量碳酸鈉溶液除去過量的氯化鋇，過濾掉生成的硫酸鋇、碳酸鋇沉淀，并蒸發濾液得到氯化鈉固體。
（1）依據題意：碳酸氫銨（不穩定，受熱易分解生成氨氣、二氧化碳和水），所以操作①加熱的目的是除去碳酸氫銨；操作②若加入硝酸鋇溶液，硝酸鋇和硫酸鈉反應生成硫酸鋇和硝酸鈉，除去了硫酸鈉，但引入了硝酸鈉新的雜質，故不能用硝酸鋇溶液；
（2）加入過量氯化鋇溶液除去硫酸根離子，要檢驗硫酸根離子已除盡，可靜止片刻，取少量上層清液，滴加氯化鋇溶液，不出現渾濁就說明硫酸根離子已經除盡；
（3）操作③加入碳酸鈉溶液，碳酸鈉與過量的氯化鋇反應生成碳酸鋇和氯化鈉，除去過量的氯化鋇，方程式是BaCl₂+Na₂CO₃＝BaCO₃↓+2NaCl；再過濾去操作②中的硫酸鋇和生成的碳酸鋇沉淀；
（4）此方案不嚴密，過量的碳酸鈉沒有除去，得到的溶液中含有氯化鈉和過量的碳酸鈉兩種溶質，致使得到的氯化鈉溶液不純，應加入適量鹽酸除去碳酸鈉，再加熱煮沸；
（5）因為過量的碳酸鈉沒有除去，所以蒸發得到的晶體中還含有碳酸鈉，所以m₁＜m₂。