Question

4．如圖所示的照片拍攝于某處天然溫泉，請回答下列問題：
（1）溫泉水中有很多礦物質（例如硫酸鈉），硫酸鈉的溶解
度表如下所示．要將其從溫泉水中提取出來通常采用的方
法是蒸發結晶．

溫度/℃	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
溶解度/g	4.9	9.1	19.5	40.8	48.8	47.6	45.3	45	43.7	42.7

（2）溫泉水屬于硬水（填“硬水”或“軟水”）．
（3）10℃時，在100g水中加入47g Na₂SO₄固體，充分溶解后，加熱到60℃．加熱前后，有關溶液的說法正確的是A、D、F（填字母序號）．
A．10℃時，溶液中溶質的質量分數為8.3%
B．10℃時和60℃時，溶液中溶質的質量分數相同
C．加熱過程中，60℃時溶液中溶質的質量分數最大
D．加熱過程中，溶液中溶劑的質量始終不變
E．10℃升至60℃，Na₂SO₄的溶解度逐漸增大
F．加熱過程中，Na₂SO₄溶液由飽和溶液變成不飽和溶液，最終又變成飽和溶液
（4）向硫酸鈉溶液中加入氯化鋇溶液，產生白色沉淀，已知該反應屬于復分解反應．請寫出該反應的化學方程式：Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl．

Answer 1

分析 （1）根據硫酸鈉的溶解度隨溫度的變化情況來分析；
（2）根據硬水與軟水的概念來分析；
（3）根據硫酸鈉在不同溫度的溶解度以及其溶解度受溫度的影響來分析；
（4）根據化學反應的原理以及化學方程式的寫法來分析．

解答 解：（1）由表格數據可知，0℃-40℃時，硫酸鈉的溶解度隨著溫度的升高而增大，但是40℃后隨著溫度的升高，硫酸鈉的溶解度反而減小，所以對這種物質只能采用蒸發結晶的方法來提取；故填：蒸發結晶；
（2）溫泉水中含有較多的可溶性鈣離子、和鎂離子，所以該溫泉水屬于硬水；故填：硬水；
（3）A.10℃時，硫酸鈉的溶解度為9.1g，所以10℃時，在100g水中加入47g Na₂SO₄固體只能溶解9.1g，所以所得溶液中溶質的質量分數為$\frac{9.1g}{9.1g+100g}×100%$≈8.3%，故正確；
B.10℃時，硫酸鈉的溶解度為9.1g；60℃時，硫酸鈉的溶解度為45.3g，所以在100g水中所溶解的硫酸鈉的質量不同，因此溶質的質量分數也不相同，故錯誤；
C．由溶解度數據可知，40℃和50℃時，硫酸鈉的溶解度均大于47g，而60℃時，硫酸鈉的溶解度減小為45.3g，所以加熱過程中，40℃和50℃時溶質的質量分數相同，溶液中溶質的質量分數最大，故錯誤；
D．加熱過程中，溶液中溶劑的質量始終不變，仍為100g，故正確；
E.10℃升至60℃，Na₂SO₄的溶解度先變大，后變小，故錯誤；
F．由表格數據可知，0℃-40℃時，硫酸鈉的溶解度隨著溫度的升高而增大，但是40℃后隨著溫度的升高，硫酸鈉的溶解度反而減小，小到47g以下，因此加熱過程中，Na₂SO₄溶液由飽和溶液變成不飽和溶液，最終又變成飽和溶液，故正確；
故填：A、D、F；
（4）硫酸鈉與氯化鋇發生復分解反應生成硫酸鋇白色沉淀和氯化鈉，故填：Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl．

點評 本題考查了結晶方法、硬水與軟水的判斷、溶解度等的有關知識，完成此題，可以依據已有的知識結合題干提供的信息進行．