Question

硫酸鈉是制造紙漿、染料稀釋劑、醫藥品等的重要原料．某硫酸鈉粗品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，實驗室進行提純的流程如下：
回答下列問題：
（1）操作A的名稱是

 

，該操作中需要用到的玻璃儀器有燒杯、

 

、

 

．
（2）加入氫氧化鈉和碳酸鈉除雜時，反應的化學方程式分別為

 

、

 

．添加氫氧化鈉和碳酸鈉過量，可加入適量

 

溶液除去．（3）操作B是蒸發，為了得到較純凈的硫酸鈉，應蒸發至

 

時，停止加熱，利用余熱蒸干．
（4）已知硫酸鈉溶解度隨溫度變化的曲線如右圖所示．40℃時，50g蒸餾水中溶解

 

硫酸鈉達到飽和．將該飽和溶液升高溫度到90℃，觀察到的現象是

 

．

Answer 1

分析：（1）本題給出了除去雜質應選用的試劑，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，為了從溶液中分離出不溶物所以應選擇過濾
（2）除去雜質應選用的試劑，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，如果氫氧化鈉和碳酸鈉過量，可加入適量的稀硫酸，稀硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，稀硫酸和碳酸鈉反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳．
（3）在此蒸發過程中，不同于常規的蒸發操作，溶液中含有NaCl，要注意先加熱后過濾．
（4）根據溶解度的概念和40℃時硫酸鈉的溶解度可求出40℃時，50g蒸餾水中最多溶解 的硫酸鈉的質量

解答：解：
（1）除去雜質應選用的試劑，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，為了從溶液中分離出不溶物所以應選擇過濾；故答案為：過濾、玻璃棒、漏斗
（2）氫氧化鈉和氯化鎂、碳酸鈉和氯化鈣反應的化學方程式為：2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl    Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，沒有帶入新雜質，碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、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．所以，除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉時，可以用稀硫酸．
故答案為：2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl、Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl、稀硫酸
（3）被加熱的濾液中含有一定量的NaCl，故單純的蒸發操作無法得到純凈的硫酸鈉晶體，應該加熱使大部分硫酸鈉晶體析出，而此時溶液中主要為氯化鈉，然后過濾除去濾液，從而的較純凈的硫酸鈉晶體，故答案為：較多固體．
（4）根據硫酸鈉溶解度隨溫度變化的曲線可知40℃時，硫酸鈉的溶解度為50g即40℃時，100g水最多能溶解50g硫酸鈉則50g水達到飽和所能溶解的硫酸鈉的質量為x  

50g

100g

=

x

50g

  x=25g  40℃以后硫酸鈉隨溫度的升高溶解度減小，所以將該飽和溶液升高溫度到90℃會有晶體析出；故答案為：25g、有晶體析出

點評：本題主要考查選擇試劑、化學方程式的寫法及蒸發操作．寫化學方程式時，要注意質量守恒定律的內容．