题目内容
【题目】实验室可用
和
为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤,回答下列问题:
30℃时几种盐的溶解度/
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36.3 | 27.0 | 11.1 | 41.4 | 40.8 | 78 | 51.7 | 26.2 | 0.165 |
制备纯碱的步骤如下:
①配制50
约25%的粗食盐水溶液(密度近似为1
)。
②精制食盐水(粗食盐中含有少量
、
、
等杂质),用盐酸将滤液的
值调至7。
③加热食盐水,将溶液温度控制在30~35℃。
④在不断搅拌下,分次将研细的加入食盐水中,加完料后,继续保温、搅拌半小时。
⑤静置,趁热过滤,回收母液。晶体用蒸馏水洗涤两次。
⑥将晶体灼烧,得到纯碱。
（1）步骤①中,配制溶液的最后一步操作是____________。
（2）步骤②中,是否需要除去?__________,理由是________________。
（3）步骤④中所有操作的共同目的是__________________________。
（4）步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是___________________。
【答案】 用玻璃棒搅拌 不需要 除去
、
后,在溶液所控制的温度下,可能存在的硫酸盐的溶解度比
大,且
含量少,过滤后会留在母液中 使生成NaHCO3反应充分进行 
【解析】配制50mL约25%的粗食盐水溶液(密度近似为1g/cm3)，计算出所需的粗盐的质量为m=12.5g，用托盘天平称量后放在小烧杯里，加水至溶液体积为50mL，搅拌使其完全溶解；加NaOH和Na2CO3除去Mg2+、Ca2+，调pH=7，此时溶液中仍有SO42-；控温在30-35℃，加NH4HCO3后搅拌，使NaHCO3充分析出后，母液中有SO42--和NH4+。
(1)配制50mL约25%的粗食盐水溶液(密度近似为1g/cm3)，所需的粗盐的质量为m=50g×25%=12.5g，用托盘天平量取12.5g粗盐后，放入小烧杯里，加水至溶液体积为50mL，用玻璃棒搅拌使其完全溶解即可，故答案为：用玻璃棒搅拌；
(2)在步骤②中，加入NaOH和Na2CO3除去Mg2+、Ca2+，调pH=7，此时溶液中仍有SO42-；但SO42-不用除去，原因是可能存在的硫酸盐Na2SO4和(NH4)SO4的溶解度比NaHCO3大，在NaHCO3析出时，硫酸盐不会析出，且SO42-含量少，过滤后会留在母液中，故答案为：不需要；除去Ca2+、Mg2+后，在溶液所控制的温度下，可能存在的硫酸盐的溶解度比NaHCO3大，且SO42-含量少，过滤后会留在母液中；
(3)加入NH4HCO3的目的是生成NaHCO3，故步骤④中所有操作的共同目的是使生成NaHCO3的反应充分进行，故答案为：使生成NaHCO3的反应充分进行；
(4)在步骤②中，SO42--未除去，在步骤④中加入NH4HCO3会引入NH4+，故步骤⑤中晶体的洗涤液中含杂质离子为SO42-和NH4+，其中阳离子为NH4+，故答案为：NH4+。
