题目内容
【题目】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SO42-等杂质,提纯工艺流程如下:
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)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是_____(写出一种)。
(4)已知:Na2CO3·10H2O (s)===Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1= +532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2= +473.63 kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式____________。
【答案】
(1)Mg(OH)2 Fe(OH)3 CaCO3
(2)使析出的晶体为NaCO3·H2O,防止因温度过低析出NaCO3·10H2O,令后续加热脱水时间长。
(3)用已预热的布氏漏斗趁热过滤
(4)NaCO3·H2O(s)= NaCO3(s)+ H2O(g) △H=+58.73kJ·mol-1
【解析】
试题分析:(1)工业碳酸钠(钝度约98%)中含有Mg2+,Fe3+,Ca2+,所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液,可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3沉淀,滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe(OH)3,故答案为:Mg(OH)2、Fe(OH)3;
(2)根据所给的坐标图可以发现:温度减少至313K时发生突变,溶解度迅速减少,若不趁热过滤将析出晶体,所以“趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na2CO3H2O,防止因温度过低而析出Na2CO310H20晶体或Na2CO37H20晶体,使后续的加热脱水耗时长,故答案为:使析出的晶体为Na2CO3H2O,防止因温度过低而析出Na2CO310H20晶体或Na2CO37H20晶体,使后续的加热脱水耗时长;
(3)在实验室进行“趁热过滤”时,要注意减少过滤的时间和保持过滤时的温度,可采取的措施是用预热过滤装置(或已预热的布氏漏斗趁热抽滤,或用常压热过滤漏斗进行过滤),故答案为:用预热过滤装置(或已预热的布氏漏斗趁热抽滤,或用常压热过滤漏斗进行过滤);
(4)通过观察两个热化学方程式,利用盖斯定律,可将两式相减得到Na2CO3H2O(S) ═ Na2CO3(s) + H2O(g),即Na2CO3H2O(S) ═ Na2CO3(s) + H2O(g)△H = +58.73 kJ/mol