Question

【題目】【2016年山西省】根據(jù)不同物質(zhì)的性質(zhì)，提供物質(zhì)的方法可以有多種。下面呈現(xiàn)的是化學(xué)課堂上“物質(zhì)提純”的小組競(jìng)賽場(chǎng)景。

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

上述兩固體 （填“能”或“不能”）全部溶解，操作m的名稱(chēng)是 ，蒸發(fā)結(jié)晶后得到NaCl的質(zhì)量 30g（填“大于”、“小于”或“等于”）。

甲組一位同學(xué)問(wèn)道：“能否用降溫結(jié)晶的方法從上述溶液a中析出KNO3，從而達(dá)到分離的目的？”請(qǐng)你判斷此方法是否可行，并說(shuō)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(xué)們經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為利用兩物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異，可采用如下化學(xué)方法來(lái)提純。

上圖中的X的化學(xué)式為 _______ 。由于BaCl2溶液的用量不易控制，會(huì)使溶液b的溶質(zhì)有多種情況，導(dǎo)致蒸發(fā)后得到的固體可能不純。

（3）同學(xué)們對(duì)乙組方案中溶液b的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究。

【作出猜想】猜想一：NaCl、BaCl2 猜想二：NaCl 猜想三：

【設(shè)計(jì)方案】經(jīng)討論，大家認(rèn)為只有一種試劑就能作出判斷。

各組依據(jù)上述設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了反應(yīng)后溶質(zhì)的確有三種情況。

（4）同學(xué)們對(duì)甲乙兩組提純方法的效果進(jìn)行了研討。

【反思評(píng)價(jià)】大家認(rèn)為用物理方法和化學(xué)方法都可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的提純。用化學(xué)方法提純還要考慮到反應(yīng)物用量對(duì)提純效果的影響。

【拓展提升】老師說(shuō)：“合理選擇試劑，用化學(xué)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(guò)量的 ______ ，充分反應(yīng)后，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶就能得到NaCl�！�

Answer 1

【答案】（1）①能； ②過(guò)濾； ③小于； ④不行，根據(jù)溶解度曲線判斷，降溫過(guò)程中無(wú)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(shí)NaCl的溶解度為36g，KNO3的溶解度約在30g，所以?xún)煞N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(chēng)是過(guò)濾；③蒸發(fā)結(jié)晶并未將NaCl全部析出，所以質(zhì)量小于開(kāi)始加入的質(zhì)量。④降溫結(jié)晶要冷卻熱的飽和溶液，但是根據(jù)溶解度曲線判斷，降溫過(guò)程中無(wú)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(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+BaCl2 =BaCO3↓+2NaCl，將產(chǎn)生的BaCO3沉淀過(guò)濾除去，得到的濾液就是NaCl；反應(yīng)后過(guò)濾得到的固體X是BaCO3。

（3）①對(duì)乙組反應(yīng)后的溶液b的溶質(zhì)成分進(jìn)行猜想，NaCl是既是生成物，又是反應(yīng)前就有的，所以它肯定有，而Na2CO3和BaCl2是反應(yīng)物，可能有，但是不能同時(shí)有，所以猜想三是NaCl和Na2CO3；②③實(shí)驗(yàn)時(shí)根據(jù)看到有氣泡冒出，證明猜想三正確，說(shuō)明加入的物質(zhì)為酸，根據(jù)結(jié)論猜想一正確，驗(yàn)證是否有BaCl2 ，用稀硫酸，可以看到白色沉淀，確定加入的物質(zhì)為稀硫酸。

（4）將Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaCl，可以利用過(guò)量的稀鹽酸，Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。再加熱，過(guò)量的HCl及反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體會(huì)溢出，因此可以得到純凈的NaCl溶液。