Question

现有NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl^-，SO₄^2-和NO₃^-的相互分离，实验过程如下：

请回答下列问题：

(1)写出上述实验过程中所用试剂的名称：试剂1为 ___，试剂2为___，试剂4为_________。

(2)加入过量试剂3的目的是_________ 。

(3)在加入试剂4后，获得晶体D的实验操作④的名称是_______。

Answer

BaCl2或Ba(NO3)2溶液 AgNO3溶液 稀HNO3 除去溶液中过量的Ba2+、Ag+ 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

【解析】

要实现Cl-、SO42-、NO3-的相互分离，通常用AgNO3沉淀Cl-，用BaCl2或Ba(NO3)2沉淀SO42-。若先加入AgNO3溶液，就会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀，因此应先加入过量的BaCl2或Ba(NO3)2溶液，即试剂1是BaCl2或Ba(NO3)2溶液，生成BaSO4沉淀即沉淀A，然后在滤液中加入过量的AgNO3溶液即试剂2，使Cl-全部转化为AgCl沉淀即沉淀B，在所得滤液中加入过量的Na2CO3即试剂3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全形成沉淀，最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，再加入稀HNO3即试剂4，最后将溶液进行蒸发操作可得固体NaNO3，以此分析解答。

根据上述分析可知：试剂1是BaCl2或Ba(NO3)2溶液，沉淀A是BaSO4；试剂2是AgNO3溶液，沉淀B是AgCl，试剂3是Na2CO3溶液，沉淀C是Ag2CO3、BaCO3，试剂4是稀HNO3，晶体D是NaNO3。

(1)根据上述分析可知：试剂1为BaCl2或Ba(NO3)2溶液，试剂2为AgNO3溶液，试剂3为Na2CO3溶液，试剂4为稀HNO3；

(2)在加入过量的BaCl2或Ba(NO3)2后过滤除去BaSO4沉淀，在滤液中加入过量的AgNO3溶液，使Cl-全部转化为AgCl沉淀，反应后溶液中存在过量的Ag+、Ba2+，在所得滤液中加入过量的Na2CO3，能够使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀；

(3)在加入过量稀硝酸后的溶液NaNO3溶液，由于NaNO3的溶解度受温度的影响变化较大，所以要从其溶液中获得溶质，应将溶液进行蒸发浓缩，然后冷却结晶、最后过滤可得NaNO3晶体，故获得晶体D的实验操作④的名称是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。