单选题
除去混在Na2CO3粉末中的少量 NaHCO3最合理的方法是()。
A
加热
B
加NaOH溶液
C
加盐酸
D
加CaCI2溶液
答案解析
正确答案:A
解析:
这道题考查的是碳酸钠($Na_2CO_3$)和碳酸氢钠($NaHCO_3$)性质的差异,以及物质除杂的原则。
**正确答案是:A**
### 详细解析:
**1. 除杂原则:**
* **不增**:不能引入新的杂质。
* **不减**:不能减少被提纯的物质(即主要成分 $Na_2CO_3$ 不能损失)。
* **易分**:杂质转化为沉淀、气体或水,易于与主要成分分离。
**2. 选项分析:**
* **A. 加热(正确)**
* **原理**:碳酸氢钠不稳定,受热易分解,反应方程式为:
$$2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$$
* **结果**:杂质 $NaHCO_3$ 分解生成了主要成分 $Na_2CO_3$,同时生成的水蒸气和二氧化碳气体逸出。
* **优点**:既除去了杂质,又增加了主要成分的质量,且没有引入新杂质,操作简便,是最合理的方法。
* **B. 加 NaOH 溶液(不合理)**
* **原理**:$NaHCO_3 + NaOH = Na_2CO_3 + H_2O$。
* **缺点**:虽然能将杂质转化为主要成分,但加入的 $NaOH$ 溶液如果过量,会引入新的杂质 $NaOH$;如果量控制不好,很难保证恰好完全反应。此外,对于固体粉末混合物,加入溶液后还需要进行蒸发结晶等后续操作,步骤繁琐。
* **C. 加盐酸(错误)**
* **原理**:盐酸不仅会与杂质 $NaHCO_3$ 反应($NaHCO_3 + HCl = NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$),也会与主要成分 $Na_2CO_3$ 反应($Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$)。
* **结果**:主要成分被消耗,且引入了新杂质 $NaCl$,违背了“不减”和“不增”原则。
* **D. 加 $CaCl_2$ 溶液(错误)**
* **原理**:$CaCl_2$ 会与主要成分 $Na_2CO_3$ 反应生成碳酸钙沉淀($Na_2CO_3 + CaCl_2 = CaCO_3\downarrow + 2NaCl$)。
* **结果**:主要成分被消耗并转化为沉淀,违背了“不减”原则。
### 总结:
除去固体 $Na_2CO_3$ 中混有的少量 $NaHCO_3$,利用 $NaHCO_3$ 的热不稳定性,通过**加热**使其分解为 $Na_2CO_3$,是最简单、最合理且不引入新杂质的方法。
相关知识点:
除NaHCO3用加热,粉末适用此方法
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