Question

（2010?廣州）硫酸鈉是制造紙漿、染料稀釋劑、醫(yī)藥品等的重要原料．某硫酸鈉粗品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行提純的流程如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）用NaOH和Na₂CO₃除雜時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為

2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl

、

Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl

．
（2）NaOH和Na₂CO₃如果添加過(guò)量了，可加入適量

H₂SO₄

溶液除去．
（3）“后續(xù)處理”的主要操作是蒸發(fā)，為了獲得純凈的硫酸鈉，應(yīng)蒸發(fā)至

C

（填序號(hào)）．
A．完全蒸干時(shí)停止加熱
B．快干時(shí)停止加熱，利用余熱蒸干
C．有大量固體析出時(shí)停止加熱，過(guò)濾棄去剩余的少量溶液
（4）已知硫酸鈉的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示．
′
40℃時(shí)，100g蒸餾水中溶解

50

g硫酸鈉達(dá)到飽和．將該飽和溶液升高溫度至90℃，觀察到的現(xiàn)象是

有固體析出

．

Answer 1

分析：（1）本題給出了除去雜質(zhì)應(yīng)選用的試劑，氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉．
（2）如果氫氧化鈉和碳酸鈉過(guò)量，可加入適量的稀硫酸，稀硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，稀硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳．
（3）在此蒸發(fā)過(guò)程中，不同于常規(guī)的蒸發(fā)操作，溶液中含有NaCl，要注意先加熱后過(guò)濾．
（4）因?yàn)?0℃時(shí)，硫酸鈉的溶解度是50克，根據(jù)溶解度的定義，100克水中溶解50克硫酸鈉恰好飽和．當(dāng)由40℃升高到90℃時(shí)，硫酸鈉的溶解度減小，溶解能力下降，所以有硫酸鈉固體析出．

解答：解：（1）氫氧化鈉和氯化鎂、碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl    Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
（2）硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，沒(méi)有帶入新雜質(zhì)，碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳以氣體形式逸出，不帶入任何其它雜質(zhì)．所以，除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉時(shí)，可以用稀硫酸． H₂SO₄
（3）被加熱的濾液中含有一定量的NaCl，故單純的蒸發(fā)操作無(wú)法得到純凈的硫酸鈉晶體，應(yīng)該加熱使大部分硫酸鈉晶體析出，而此時(shí)溶液中主要為氯化鈉，然后過(guò)濾除去濾液，從而的較純凈的硫酸鈉晶體，故答案為C．
（4）根據(jù)溶解度的定義以及溶解度受溫度影響的關(guān)系可知．100克蒸餾水中溶解50克硫酸鈉恰好飽和．故填：50  根據(jù)硫酸鈉的溶解的曲線可知，在0℃到40℃之間，硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，在40℃到90℃時(shí)，硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而減小．飽和的硫酸鈉溶液由40℃升高到90℃時(shí)，溶解能力下降，所以有硫酸鈉固體析出．故填：有固體析出

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查選擇試劑、化學(xué)方程式的寫法及蒸發(fā)操作．寫化學(xué)方程式時(shí)，要注意質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容．