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
4.96×109
6.82×106
4.68×106
5.61×1012
2.64×1039
回答下列问题:
(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(Mg2+):c(Fe3+)=__________________________。
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在_____________。
(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很多次循环使用。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=+ 532.36kJ·mol1
Na2CO3·10 H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9 H2O(g)  △H=+ 473.63kJ·mol1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式_______________________________________。

(1)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(2分),MgCO3 +2OH-= Mg (OH) 2↓+CO32-
[或:Mg2++2OH-=Mg (OH) 2↓](2分);  2. 125×1021(2分)
(2)高于36℃(2分)
(3)不可行(2分);若“母液”很多次循环使用,则溶液中的c(Cl—)和c(SO42—)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质(2分)
(4)Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s) +H2O(g) △H=+58.73kJ·mol—1  (2分)

解析

练习册系列答案
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(2010?南通模拟)工业碳酸钠(纯度约为98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Clˉ和SO42ˉ等杂质,为了提纯工业碳酸钠,并获得试剂级碳酸钠的工艺流程图如下:
已知:碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:
(1)加入NaOH溶液时发生的离子反应方程式为
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
MgCO3+2OH-=Mg(OH )2↓+CO32-
MgCO3+2OH-=Mg(OH )2↓+CO32-

(2)热的Na2CO3溶液有较强的去油污能力,其原因是(用离子方程式及必要的文字加以解释)
Na2CO3在溶液中存在水解平衡CO32-+H2O?HCO3-+OH-,溶液呈碱性,当温度升高时水解平衡正向移动,使溶液碱性增强,故去油污能力增强
Na2CO3在溶液中存在水解平衡CO32-+H2O?HCO3-+OH-,溶液呈碱性,当温度升高时水解平衡正向移动,使溶液碱性增强,故去油污能力增强

(3)“趁热过滤”时的温度应控制在
高于36℃
高于36℃

(4)已知:Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)△H=+532.36kJ?mol-1
Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H2O(g)△H=+473.63kJ?mol-1
写出Na2CO3?H2O脱水反应的热化学方程式
Na2CO3?H2O(S)═Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ/mol
Na2CO3?H2O(S)═Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ/mol

(5)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程图中虚线所示进行循环使用.请你分析实际生产中是否可行
不可行
不可行
,其理由是
若“母液”循环使用,则溶液c(Cl-)和c(SO42-)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质
若“母液”循环使用,则溶液c(Cl-)和c(SO42-)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质
(2011?镇江一模)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
回答下列问题:
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,MgCO3+2OH-=Mg(OH )2↓+CO32-
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,MgCO3+2OH-=Mg(OH )2↓+CO32-
.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(Mg2+):c(Fe3+)=
2.215×1021
2.215×1021

(2)“趁热过滤”时的温度应控制在
高于36℃
高于36℃

(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
不可行
不可行
,并说明理由
若“母液”循环使用,则溶液c(Cl-)和c(SO42-)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质
若“母液”循环使用,则溶液c(Cl-)和c(SO42-)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质

(4)已知:Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)△H=+532.36kJ?mol-1Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H2O(g)△H=+473.63kJ?mol-1写出Na2CO3?H2O脱水反应的热化学方程式
)Na2CO3?H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ?mol-1
)Na2CO3?H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ?mol-1

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