Question

现有含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，选择适当的试剂除去溶液中的NaCl和Na₂SO₄，从而得到纯净的NaNO₃溶液。相应的实验过程可用下图表示：

请回答下列问题：

（1）上述实验流程中加入过量的Na₂CO₃的目的是____。

（2）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有___（填化学式）杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的___，之后若要获得固体NaNO₃需进行的实验操作是___（填操作名称）。

（3）下列是某学生设计NaCl、Na₂SO₄、NaNO₃混合物中Cl^-、SO₄^2-的检验步骤请根据内容填空：

①首先检验__离子，应加入过量的___，检验是否加入过量的方法___。

②将所得混合物过滤，然后在溶液中加入___试剂检验另一离子。

Answer

除去过量的Ba2+和Ag+ Na2CO3 HNO3 蒸发结晶 SO42- Ba(NO3)2、HNO3 静置，取上层清液于试管中，继续滴加硝酸钡溶液无沉淀生成，说明加入的硝酸钡试剂过量 AgNO3

【解析】

用Ba(NO3)2溶液除去NaNO3溶液中的Na2SO4，用AgNO3溶液除去NaNO3溶液中的NaCl，再用Na2CO3溶液除去过量的Ba(NO3)2、AgNO3。

（1）Na2CO3可与Ba(NO3)2、AgNO3反应生成碳酸钡、碳酸银沉淀，加入过量的Na2CO3的目的是除去过量的Ba2+和Ag+。

（2）操作③加入了过量的Na2CO3，所以得到的溶液3中肯定含有Na2CO3杂质；碳酸钠与硝酸反应生成硝酸钠，为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的HNO3，蒸发硝酸钠溶液可得固体NaNO3，所以需进行的实验操作是蒸发结晶。

（3）Cl-、SO42-都能与AgNO3反应生成沉淀，Ba2+只与SO42-反应生成沉淀；①首先检验SO42-，应加入过量的Ba(NO3)2和稀HNO3；静置，取上层清液于试管中，继续滴加硝酸钡溶液无沉淀生成，说明加入的硝酸钡试剂过量。

②将所得混合物过滤，然后在溶液中加入AgNO3试剂检验Cl-。