Question

【題目】某同學設計如下實驗方案，以分離KNO3和Ba(NO3)2兩種固體混合物試回答下列問題

供選試劑：Na2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、硫酸、硝酸

(1)試劑a是_______加入試劑b所發生反應的離子方程式為___________________________

(2)該方案能否達到實驗目的：__________________________（填能或不能）若不能，應如何改進？__________________________（若能此問不用回答）

(3)若要測定原混合物中Ba(NO3)2的質量分數，除了要準確稱量混合物的質量外至少還要獲得的數據是__________的質量

(4)用所制備的KNO3固體配制0.1 mol/L KNO3溶液450mL,回答下列問題：

①配制過程中需要用到的玻璃儀器有燒杯、量筒、膠頭滴管、______________

②需要用托盤天平稱量_______g KNO3固體)

③下列情況會使所配溶液濃度偏低的是________

A.稱量固體時，砝碼與藥品的位置放反了，即“左碼右物”

B.使用有少量蒸餾水的容量瓶

C.定容時俯視刻度線觀察液面

D.洗滌和轉移時有液體外濺

Answer 1

【答案】K2CO3溶液 不能 應在操作②的濾液中加入稍過量（或適量）硝酸后再蒸發結晶 干燥的沉淀A1，或固體B 500mL容量瓶、玻璃棒 5.1 AD

【解析】

分離KNO3和Ba(NO3)2兩種固體混合物，可先溶于水，然后加入過量K2CO3使Ba(NO3)2轉化為沉淀，過濾后沉淀加入硝酸可生成Ba(NO3)2溶液，經蒸發、結晶、干燥后可得固體Ba(NO3)2，操作②所得濾液為KNO3和K2CO3的混合物，蒸發結晶得到固體C為KNO3和K2CO3，應加入過量硝酸可得KNO3，A為不純的BaCO3沉淀，經過洗滌干燥得到A1為純凈的BaCO3沉淀，加硝酸，蒸發得到固體B為Ba(NO3)2，以此解答該題。

(1)由以上分析可知試劑a為K2CO3溶液，試劑b為硝酸，加入試劑b，BaCO3沉淀加入硝酸可生成Ba(NO3)2溶液，反應的化學方程式為

故答案為：K2CO3溶液；；

(2) 操作②所得濾液為KNO3和K2CO3的混合物，蒸發結晶得到固體C為KNO3和K2CO3，蒸發結晶前應加入適量稀硝酸，將過量的碳酸鉀轉化成硝酸鉀，否則晶體不純，所以該方案不能達到實驗目的，

故答案為：應在操作②的濾液中加入過量硝酸后再蒸發結晶；

(3)固體溶解后加入過量K2CO3使Ba(NO3)2，轉化為碳酸鋇沉淀，過濾后沉淀加入試劑b硝酸可將碳酸鋇轉化成Ba(NO3)2溶液，然后經蒸發、結晶、干燥后可得固體Ba(NO3)2，若要測定原混合物中KNO3和Ba(NO3)2的質量分數，除了要準確稱量混合物的質量外，至少還要獲得的數據是固體B或干燥的沉淀A1的質量，依據B為Ba(NO3)2計算得到質量分數，A1為碳酸鋇，結合鋇元素守恒計算氯化鋇質量得到，

故答案為：干燥的沉淀A1，或固體B；

(4) ①配制0.1 mol/L KNO3溶液450mL需要500mL容量瓶，配制溶液一般步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等，用到的儀器：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，還缺少的玻璃儀器：500mL容量瓶、玻璃棒；

故答案為：500mL容量瓶、玻璃棒；

②用固體KNO3配制0.1 mol/L KNO3溶液450mL，應選擇500mL容量瓶，實際配制500mL溶液，需要KNO3質量為：0.1mol/L×0.5L×101g/mol=5.05g；由于托盤天平的精確度為0.1g，故用天平稱量的質量為5.1g，

故答案為：5.1g；

③A. 稱量固體時，砝碼與藥品的位置放反了，即“左碼右物”，會使稱量藥品的質量偏小， 根據c=，導致所得溶質的物質的量濃度偏小，故A符合題意；

B. 使用有少量蒸餾水的容量瓶，定容時還要加水，故對濃度無影響，故B不符合題意；

C. 定容時俯視刻度線觀察液面會使v偏小，根據c=，故濃度偏大，故C不符合題意；

D. 洗滌和轉移時有液體外濺會使n減小，根據c=，故濃度偏小，故D符合題意；

故答案為AD。