Question

实验室里需用纯净的KCl固体，但目前只有含K₂SO₄、（NH₄）₂CO₃杂质的KCl。某学生设计了如图所示方案进行提纯。

已知：1．（NH₄）₂CO₃2NH₃↑+CO₂↑+H₂O

2．K₂SO₄、KCl热稳定性好，KCl溶解度随温度变化不大；

根据以上信息，回答下列问题：

（1）步骤①加热的目的是：______________；此操作可选择在______________（填仪器名称）中进行；

（2）步骤②不用硝酸钡溶液，其理由是_________________；

（3）进行步骤②时，简述判断SO₄^2-是否除尽的实验操作、现象和结论：____________；

（4）步骤③所加试剂M为：_______________，其目的是_________________；

（5）操作S的名称是__________________。

Answer

（1）除去（NH4）2CO3杂质；坩埚；

（2）溶液中引入新的杂质离子NO3-；

（3）取（或继续向）上层清液中滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，说明SO42-已除尽；

（4）K2CO3溶液；除去步骤②引入的过量Ba2+；

（5）蒸发结晶。

【解析】

试题分析：（1）步骤①中，加热时（NH4）2CO3受热分解，可以将碳酸铵除去，加入固体可以在坩埚中进行，故答案为：除去（NH4）2CO3杂质；坩埚；

（2）步骤②不用硝酸钡溶液，是防止引入新的杂质离子NO3-，故答案为：防止溶液中引入新的杂质离子NO3-；

（3）取（或继续向）上层清液中滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，说明SO42-已除尽，故答案为：取（或继续向）上层清液中滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，说明SO42-已除尽；

（4）步骤③的目的是除去过量的氯化钡溶液，可以选用碳酸钾，形成碳酸钡沉淀，故答案为：K2CO3溶液；除去步骤②引入的过量Ba2+；

（5）操作S是从氯化钾溶液中获得氯化钾晶体，可以通过蒸发结晶的方法进行，故答案为：蒸发结晶。

【考点定位】考查物质的分离、提纯和除杂

【名师点晴】该类试题为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，明确实验的目的和原理是解答该题的关键，注意把握基本实验操作。分析流程图需要掌握的技巧是：①浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物），对比原料和产物；②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；③解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？