单选题
887、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CaCl2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,特别是热稳定性的不同,以及如何根据除杂原则选择合适的方法。
**1. 分析除杂原则:**
* **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**:操作简单,杂质容易与被提纯物质分离(如转化为气体逸出或沉淀过滤)。
**2. 逐项分析:**
* **A. 加热**
* **原理**:碳酸氢钠受热易分解,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。
* **评价**:既除去了杂质,又增加了主要成分,且没有引入新杂质,操作简便(固体加热即可)。这是最合理的方法。
* **B. 加 NaOH 溶液**
* **原理**:$NaHCO_3 + NaOH = Na_2CO_3 + H_2O$。
* **结果**:虽然能将 $NaHCO_3$ 转化为 $Na_2CO_3$,但需要加入液体试剂。反应后得到的是溶液,若要恢复为粉末,还需要进行蒸发结晶等操作,过程繁琐。此外,如果 NaOH 加入量控制不好,可能会引入新的杂质 NaOH。
* **评价**:不如加热法简单直接,通常用于溶液中的除杂,而非固体粉末。
* **C. 加盐酸**
* **原理**:$Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$,$NaHCO_3 + HCl = NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$。
* **结果**:盐酸不仅会与杂质反应,也会与主要成分 $Na_2CO_3$ 反应,导致主要成分被消耗。
* **评价**:违背了“不减”原则,不可行。
* **D. 加 CaCl₂ 溶液**
* **原理**:$Na_2CO_3 + CaCl_2 = CaCO_3\downarrow + 2NaCl$。
* **结果**:主要成分 $Na_2CO_3$ 会与 $CaCl_2$ 反应生成沉淀,而杂质 $NaHCO_3$ 不与 $CaCl_2$ 反应(或在某些条件下反应复杂)。这不仅消耗了主要成分,还引入了新的杂质离子($Cl^-$、$Ca^{2+}$等)。
* **评价**:违背了“不减”和“不增”原则,不可行。
**结论:**
利用 $NaHCO_3$ 热稳定性差、受热易分解的特性,通过加热固体混合物的方法,可以将杂质转化为主要成分并除去挥发性产物,是最简单、最合理的方法。
故正确答案为 **A**。
相关知识点:
除NaHCO3用加热法在Na2CO3中
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