Question

为了将混有K₂SO₄、MgSO₄的KNO₃固体提纯，并制得纯净的KNO₃溶液，某学生设计如下实验方案：

(1)操作①为___________________________。

(2)操作②~④加入的试剂依次可以为：___________________________________________________。

(3)如何判断SO₄^2-已除尽？____________________________。

(4)实验过程中产生的多次沉淀_______ (填“需要”或“不需要”)多次过滤，其理由是_______________________________________________________。

(5)该同学的实验设计方案是否严密？请说明理由：___________________________________。

Answer

(1)加水溶解

(2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3

(3)静置，在上层澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不变浑浊，表明SO42-已除尽

(4)不需要 几个沉淀反应互不干扰，因此最后只过滤一次，可减少操作程序

(5)不严密，因为加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl-，应加入稀硝酸

【解析】沉淀反应必须在溶液中进行，以便充分反应，并使杂质完全沉淀，所以首先应当将固体配制成溶液。除去SO42-、Mg2+的方法一般是使它们分别形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀，所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2和KOH溶液，过量的Ba2+可用K2CO3溶液除去，因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液，后加入K2CO3溶液，同时要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液进行除杂，也不可用稀盐酸调节溶液的pH，否则会引进Na+和Cl-杂质。