题目内容
(14分)工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺线路如下:
Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:
Ⅱ、25℃时有关物质的溶度积如下:
物质 | CaCO3 | MgCO3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | Fe (OH)3 |
Ksp | 4.96×10-9 | 6.82×10-6 | 4.68×10-6 | 5.61×10-12 | 2.64×10-39 |
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为:
▲ 。
25℃时,向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的
pH=8时,c(
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(2
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(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。
请你分析实际工业生产中是否可行 ▲ ,并说明理由:
▲ 。
(4)已知:Na2CO3·10 H2O(s)=Na2CO3(s)+10 H2O(g) △H=+ 53
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Na2CO3·10 H2O
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写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 ▲ 。
(每空2分,共14分)
(1)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,MgCO3 +2OH-= Mg (OH) 2↓+CO32-
(或:Mg2++2OH-= Mg (OH) 2↓); 2. 125×1021
(2)高于36℃
(3)不可行;若“母液”循环使用,则溶液中的c(Cl—)和c(SO42—)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质
(4)Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s) +H2O(g) △H=+58.73kJ·mol—1
解析
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工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42—等杂质,提纯工艺线路如图所示:
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:
Ⅱ.有关物质的溶度积如下
物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(0H)2 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Ksp |
4.96×10-9 |
6.82×10-6 |
4.68×10-6 |
5.61×10-12 |
2.64×10-39 |
回答下列问题:
(1)加入NaOH溶液时,反应的离子方程式为 。向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+):c(Fe3+)= 。
(2)“母液”中除了含有Na+、CO32—外,还含有 等离子。
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线进行循环使用。请你分析在实际工业生产中是否可行: (填“可行”或“不可行”),并说明理由: 。
(4)已知:Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)=+532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) =+473.63
kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式: 。