Question

3．食鹽不僅是生活必需品，也是生產(chǎn)氯氣和燒堿的重要原料．如圖所示，20℃時(shí)在混合溶液中，隨著氫氧化鈉含量的變化，氯化鈉達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化曲線．已知曲線上A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為：
A（0，26.5）、B（14.0，15.0）、C（18.8，11.7）、D（38.0，2.0）．

（1）20℃時(shí)，氯化鈉在水中的溶解度為36.1，D點(diǎn)處氯化鈉的溶解度是3.2（計(jì)算結(jié)果都精確到小數(shù)點(diǎn)后1位）．
（2）列式計(jì)算在20℃時(shí)曲線上B點(diǎn)處溶液中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．
（3）現(xiàn)有20℃時(shí)滿足曲線上B點(diǎn)指標(biāo)的溶液，若要較大幅度地降低氯化鈉的含量，除了采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法外，還可用蒸發(fā)水分、降低溫度等方法．

Answer 1

分析 （1）曲線的含義為：氯化鈉在氫氧化鈉溶液中的溶解能力隨氫氧化鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而減小；
計(jì)算20℃時(shí)氯化鈉在水中的溶解度，根據(jù)溶解度與飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，可利用20℃時(shí)氯化鈉在水中的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)求得；而20℃時(shí)氯化鈉在水中的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)又可由題中曲線查出．當(dāng)混合溶液中不含氫氧化鈉即氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)（即A點(diǎn)），溶液為氯化鈉在水中的飽和溶液，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5%．
曲線上D（38.0，2.0）點(diǎn)表示：混合溶液中氫氧化鈉含量為38.0%時(shí)，混合溶液中氯化鈉達(dá)飽和狀態(tài)其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%．換言之，若此時(shí)溶液質(zhì)量為100g，其中含38.0g氫氧化鈉時(shí)溶解氯化鈉2.0g達(dá)到飽和．
（2）溶液中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即溶液中鈉元素質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值；
（3）曲線上B（14.0，15.0）點(diǎn)表示：混合溶液中氫氧化鈉含量為14.0%時(shí)，混合溶液中氯化鈉達(dá)飽和狀態(tài)其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0%．為降低氯化鈉的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），根據(jù)曲線的含義可知，蒸發(fā)水分使混合溶液中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，氯化鈉溶解能力減小而析出．

解答 解：（1）由曲線上A（0，26.5）點(diǎn)坐標(biāo)可得，20℃時(shí)氯化鈉在水中的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量為26.5%，此時(shí)氯化鈉的溶解度為：
20℃氯化鈉在水中溶解度=$\frac{26.5}{100-26.5}$×100g≈36.1g；
由曲線上D（38.0，2.0）點(diǎn)坐標(biāo)可得，溶液質(zhì)量為100g且其中含38.0g氫氧化鈉時(shí)，溶解氯化鈉2.0g達(dá)到飽和，則此時(shí)氯化鈉的溶解度=$\frac{2.0g}{100g-38.0g-2.0g}$×100g≈3.2g；
故答：36.1；3.2；
（2）由曲線上B（14.0，15.0）點(diǎn)坐標(biāo)，假設(shè)此時(shí)溶液質(zhì)量為100g，則溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量=100g×14.0%=14.0g、氯化鈉的質(zhì)量=100g×15.0%=15.0g；
14.0gNaOH中Na元素質(zhì)量=14.0g×$\frac{23}{40}$×100%=8.05g    15gNaCl中Na元素質(zhì)量=15g×$\frac{23}{58.5}$×100%=5.89g
B點(diǎn)溶液中Na元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{8.05g+5.89g}{100g}$×100%≈13.94%
（3）使B點(diǎn)的溶液盡可能地降低氯化鈉的含量，根據(jù)曲線含義，只要使氫氧化鈉的含量增大氯化鈉的溶解能力就減小，氯化鈉結(jié)晶析出，剩余溶液則為較純凈的氫氧化鈉溶液．可采取蒸發(fā)水分或降低溫度濃縮溶液增大氫氧化鈉的含量，結(jié)晶出氯化鈉．
故答：蒸發(fā)水分，降低溫度

點(diǎn)評(píng) 本題難度不是很大，主要考查了固體的溶解度曲線所表示的意義，及根據(jù)固體的溶解度曲線來解決相關(guān)的問題，從而培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力．