Question

【題目】為了將混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體提純，并制得純凈的KNO3溶液(E)，某學生設計如下實驗方案：

(1)操作①主要是將固體溶解，則所用的主要玻璃儀器是_______、_______。

(2)操作② ~ ④所加的試劑順序可以為_______，_______，_______(填寫試劑的化學式)。

(3)如何判斷SO42－已除盡_____________

(4)實驗過程中產生的多次沉淀_____(選填“需要”或“不需要”)多次過濾，理由是__________。

(5)該同學的實驗設計方案中某步并不嚴密，請說明理由___________。

Answer 1

【答案】燒杯 玻璃棒； Ba(NO3)2 K2CO3 KOH或（KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3） 靜置，取少量上層澄清溶液，再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不變渾濁，表明SO42－已除盡 不需要 因為幾個沉淀反應互不干擾，因此只過濾一次，可減少操作程序 因為加入鹽酸調節溶液的pH會引進Cl－

【解析】

混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體，加入硝酸鋇、碳酸鉀除去硫酸根離子；加入氫氧化鉀除去鎂離子；稍過量的氫氧根離子、碳酸根離子用硝酸除去；

(1)固體溶解一般在燒杯中進行，并要用玻璃棒攪拌加快溶解，故答案為：燒杯；玻璃棒；

(2)KNO3中混有的雜質離子是SO42-和Mg2+，為了完全除去SO42-應該用稍過量的Ba2+，這樣稍過量的Ba2+也變成了雜質，需要加CO32-離子來除去，除去Mg2+應該用OH-，OH-的順序沒有什么要求，過量的CO32-、OH-可以通過加入的鹽酸來除去，故答案為：Ba(NO3)2；K2CO3；KOH或（KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3）；

(3)SO42－存在于溶液中，可以利用其與Ba2+反應生成沉淀來判斷，方法是靜置，取少量上層澄清溶液，再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不變渾濁，表明已除盡，故答案為：靜置，取少量上層澄清溶液，再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不變渾濁，表明SO42－已除盡；

(4)不需要 因為幾個沉淀反應互不干擾，因此只過濾一次，可減少操作程序，故答案為：不需要；因為幾個沉淀反應互不干擾，因此只過濾一次，可減少操作程序；

(5)本實驗目的是為了得到純凈的KNO3溶液，因此在實驗過程中不能引入新的雜質離子，而加入鹽酸來調節溶液的pH會引入Cl－，故答案為：因為加入鹽酸調節溶液的pH會引進Cl－。