Question

5．Na₂SO₄是制作纸张、药品、染料稀释剂等的重要原料．某Na₂SO₄样品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，实验室提纯Na₂SO₄的流程如图1所示．

（1）加入NaOH溶液可除去的阳离子是Mg²⁺（填离子符号），其反应的化学方程式为：2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl．
若添加的NaOH和Na₂CO₃添加过量，可加入适量稀硫酸（填名称）除去．
（2）溶液M中的溶质是Na₂SO₄和杂质NaCl，观察图2的溶解度曲线，则操作b是：先将溶液M蒸发浓缩，在降温结晶、过滤，降温结晶的最佳温度范围是30℃以下，因为Na₂SO₄的溶解度在30℃以下比氯化钠小．

Answer 1

分析 （1）据本题给出的除去杂质选用的试剂，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，写出反应的化学方程式即可；如果氢氧化钠和碳酸钠过量，可加入适量的稀硫酸，稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂的原则．
（2）根据硫酸钠和氯化钠的溶解度曲线变化分析．

解答 解：（1）由于加入的氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，因此除去的是MgCl₂，反应的化学方程式为：2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl；稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，没有带入新杂质；碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体，没有带入任何其它杂质；符合除杂的原则，故NaOH和Na₂CO₃如果添加过量了，可在过滤后向滤液中滴加稀硫酸除去．
（2）由于硫酸钠的溶解度在30℃以下比氯化钠小，降温的过程中会析出大量的硫酸钠；
故答为：（1）Mg²⁺，2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl，稀硫酸；（2）30，在30℃以下比氯化钠小．

点评 本题综合性较强，掌握盐的化学性质、化学方程式的书写、过滤操作及抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质）等是正确解答本题的关键．