Question

【題目】為了將混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體提純，并制得純凈的KNO3溶液，某同學設計如下實驗方案：

（1）操作①為______。

（2）操作②~④加入的試劑可以為____________。

（3）如何判斷SO42-已除盡，簡述實驗操作____________。

（4）該同學設計的實驗方案______（填“合理”或“不合理”），理由是____________。

Answer 1

【答案】加水溶解 Ba（NO3）2、K2CO3、KOH[或KOH、Ba（NO3）2、K2CO3或Ba（NO3）2、KOH、K2CO3] 取少許濾液，向其中加入稀鹽酸，再加少量BaCl2溶液，若不變渾濁，表明SO42-已除盡或取少許濾液，向其中加入少量Ba（NO3）2溶液，若不變渾濁，表明SO42-已除盡或其他合理答案 不合理 調節pH不能用鹽酸，而應該用硝酸，否則會引入Cl-

【解析】

由流程可知，混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體溶解，配制成溶液，先加氫氧化鉀溶液，除去鎂離子，生成C含有氫氧化鎂沉淀，再加硝酸鋇溶液，除去硫酸根，生成硫酸鋇沉淀，再加碳酸鉀，除去多余的鋇離子，過濾除去沉淀得到濾液，在濾液中加入硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀，硝酸易揮發，加熱煮沸，制得純凈的KNO3溶液（E），加入鹽酸調節溶液的pH會引進Cl-，以此解答該題。

(1)由流程可知，操作①為(加水)溶解，配制成溶液，故答案為：加水溶解；

(2)先加硝酸鋇，除去硫酸根，再加氫氧化鈉，除去鎂離子，再加碳酸鈉，除去多余的鋇離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀；

先加氫氧化鉀，除去鎂離子，再加氯化鋇，除去硫酸根，再加碳酸鉀，除去多余的鋇離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀；

先加入硝酸鋇，除去硫酸根，再加碳酸鉀，能把鈣離子和多余鋇離子除去，再加氫氧化鉀，除去鎂離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀，故答案為：Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3；

(3)加入過量硝酸鋇溶液除去硫酸根離子，檢驗硫酸根離子已除盡,，可靜止片刻在上層清液處,滴加一滴Ba(NO3)2溶液，不出現渾濁就說明硫酸根離子已經除盡，故答案為：取少許濾液，向其中加入稀鹽酸，再加少量BaCl2溶液，若不變渾濁，表明SO42-已除盡或取少許濾液，向其中加入少量Ba（NO3）2溶液，若不變渾濁，表明SO42-已除盡；

(4)不合理；理由是調節pH不能用鹽酸，而應該用硝酸，否則會引入Cl-。