Question

7．某化學興趣小組想通過提純含有Na₂SO₄雜質的NaCl樣品，再用提純得到的NaCl固體配制出150克16%的NaCl溶液．以下是除去NaCl樣品中少量Na₂SO₄的流程：

（1）NaCl樣品提純
①溶解中，向NaCl樣品中加入足量水，用玻璃棒進行攪拌，目的是攪拌，加速溶解．
②除雜1中，BaCl₂溶液與雜質Na₂SO₄發(fā)生反應的化學方程式是BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl．
③除雜2中，加入“過量Na₂CO₃”的目的是除去雜質離子Ba²⁺（填離子符號）．
④加入適量HCl前，濾液2中存在的溶質是NaCl、Na₂CO₃．在裝有濾液2的燒杯中，加入適量HCl的操作方法是向濾液中滴加適量稀鹽酸，至恰好無氣泡產生．
⑤操作3中，將濾液2放在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)，當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時，停止加熱．
（2）實驗室現(xiàn)在要配制150g質量分數(shù)為16%的NaCl溶液．配制時，涉及以下實驗步驟：
①稱量NaCl固體的質量：在圖1中分別標出所選砝碼①的質量和游碼②的示數(shù)．
②量取水的體積（水的密度為1g/mL），請在圖2標出所需水的體積示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）①據溶解時玻璃棒的作用解答；
②根據氯化鋇與硫酸鈉反應原理書寫方程式；
③據碳酸鈉可與氯化鋇反應分析解答；
④據反應流程圖分析濾液成分；加入稀鹽酸是為了除去濾液中過量的碳酸鈉，所以可據加入鹽酸時溶液中是否有氣泡產生，判斷碳酸鈉是否被除盡；
⑤蒸發(fā)時當蒸發(fā)皿中有較多固體出現(xiàn)時即可停止加熱，用蒸發(fā)皿的余熱蒸干；
（2）①根據溶質質量=溶液質量×溶質的質量分數(shù)，計算出所需氯化鈉固體的質量，進而確定所選砝碼的質量和游碼的示數(shù)；
②溶劑質量=溶液質量-溶質質量，據此進行分析解答．

解答 解：（1）該實驗流程是：加入水溶解形成硫酸鈉、氯化鈉的混合液，然后加入過量氯化鋇除去硫酸鈉，過濾得到濾液1，其成分是氯化鈉、和過量的氯化鋇，加入過量碳酸鈉除去濾液中的氯化鋇，過濾得到濾液2，其中含有生成的氯化鈉和原來就有的氯化鈉，及過量的碳酸鈉，再加入適量的鹽酸將過量的碳酸鈉反應掉，得到氯化鈉溶液，再加熱蒸發(fā)即可得純凈的氯化鈉固體；
①溶解中，向NaCl樣品中加入足量水，用玻璃棒進行攪拌，目的是攪拌，加速固體．
②除雜1中，BaCl₂溶液與雜質Na₂SO₄發(fā)生反應成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，反應的化學方程式是BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl．
③由上述分析可知：除雜2中，加入“過量Na₂CO₃”的目的是除去加入的過量的氯化鋇，將鋇離子形成沉淀反應掉，其離子符號是Ba²⁺；
④由上述分析可知：加入適量HCl前，濾液2中存在的溶質是過量的碳酸鈉和氯化鈉．在裝有濾液2的燒杯中，加入適量HCl的操作方法是：向濾液中滴加適量稀鹽酸，至恰好無氣泡產生．
⑤操作3中，將濾液2放在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)，當蒸發(fā)皿中 出現(xiàn)較多固體時，停止加熱，用蒸發(fā)皿的余熱蒸干．
（2）實驗室現(xiàn)在要配制150g質量分數(shù)為16%的NaCl溶液．
①溶質質量=溶液質量×溶質的質量分數(shù)，配制150g質量分數(shù)為16%的NaCl溶液，所需NaCl固體的質量為150g×16%=24g；選用20g的砝碼，游碼撥到4g處即可．見下圖；
②需要水的質量是150g-24g=126g，即124mL，讀數(shù)時視線與凹液面的最低處相平，見下圖；
故答案為：（1）①攪拌，加速溶解；
②BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl；
③Ba²⁺；
④NaCl、Na₂CO₃；向濾液中滴加適量稀鹽酸，至恰好無氣泡產生；
⑤出現(xiàn)較多固體；
（2）

點評 本題主要考了在粗鹽提純的試驗中對雜質進行轉換的探究，除去雜質的同時不能引入新的雜質，并明確溶質的質量分數(shù)計算等相關知識，綜合性較強．