Question

（12分）碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度约98％）中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cl^—和SO等杂质，提纯工艺路线如下：已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示。

回答下列问题：

（1）滤渣的主要成分为　　　　　　　。

（2）“趁热过滤”的原因是　　　　　　　。

（3）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是　　　　            　　　。

（4）已知：Na₂CO₃·10H₂O(s)=Na₂CO₃(s)+10H₂O(g)    ΔH₁=+532.36 kJ·mol^-1

          Na₂CO₃·10H₂O(s)=Na₂CO₃·H₂O(s)+9H­₂O(g)  ΔH₁=+473.63kJ·mol^-1

写出Na₂CO₃·H₂O脱水反应的热化学方程式　　                        　　　　　。

 

Answer 1

（1）滤渣的主要成分为Mg(OH)₂、Fe（OH）₃、CaCO₃。

（2）“趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na₂CO₃·H₂O，防止因温度过低而析出Na₂CO₃·10H₂0晶体，令后续的加热脱水耗时长。

（3）问题：溶解时有大量沉淀生成，使Na₂CO₃损耗且产物Na₂CO₃混有杂质；

原因：“母液”中，含有的离子有Ca²⁺，Na⁺，Cl^-，SO₄^2-，OH^-，CO₃^2-，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO₄，Ca（OH）₂，CaCO₃等沉淀。

（4）Na₂CO₃·H₂O（S）==== Na₂CO₃（s） + H₂O（g）&8710;H= +58.73kJ/mol

解析: