Question

硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料．某硫酸钠粗品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，实验室进行提纯的流程如图1：

回答下列问题：
（1）用NaOH和Na₂CO₃除杂时，反应的化学方程式分别为

 

、

 

．
（2）NaOH和Na₂CO₃如果添加过量了，可加入适量

 

溶液除去．
（3）已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图2所示．40℃时，100g蒸馏水中溶解

 

g硫酸钠达到饱和．将该饱和溶液升高温度至90℃，观察到的现象是

 

．
（4）“后续处理”的主要操作是蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至

 

（填序号）．
A．完全蒸干时停止加热
B．快干时停止加热，利用余热蒸干
C．有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,蒸发与蒸馏操作,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的制备

分析：（1）本题属于除杂质题，硫酸钠粗品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，可以用氢氧化钠除去MgCl₂，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠，可以用碳酸钠除去杂质CaCl₂，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，配平即可；
（2）根据NaOH和Na₂CO₃如果添加过量了，可加入适量稀硫酸除去，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和水进行解答；
（3）因为40℃时，硫酸钠的溶解度是50克，根据溶解度的定义，100克水中溶解50克硫酸钠恰好饱和．当由40℃升高到90℃时，硫酸钠的溶解度减小，溶解能力下降，所以有硫酸钠固体析出；
（4）在此蒸发过程中，不同于常规的蒸发操作，溶液中含有NaCl，要注意先加热后过滤．

解答：解：（1）硫酸钠粗品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，可以用氢氧化钠除去MgCl₂，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠，可以用碳酸钠除去杂质CaCl₂，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，配平即可；故答案为：MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl；CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；
（2）NaOH和Na₂CO₃如果添加过量了，可加入适量稀硫酸除去，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和水；故答案为：稀硫酸；
（3）根据溶解度的定义以及溶解度受温度影响的关系可知．100克蒸馏水中溶解50克硫酸钠恰好饱和．根据硫酸钠的溶解的曲线可知，在0℃到40℃之间，硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，在40℃到90℃时，硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小．饱和的硫酸钠溶液由40℃升高到90℃时，溶解能力下降，所以有硫酸钠固体析出．故填：50；有固体析出；
（4）被加热的滤液中含有一定量的NaCl，故单纯的蒸发操作无法得到纯净的硫酸钠晶体，应该加热使大部分硫酸钠晶体析出，而此时溶液中主要为氯化钠，然后过滤除去滤液，从而的较纯净的硫酸钠晶体，故答案为：C．

点评：本考点属于物质的除杂或净化的探究，是中考的一个重点和一个难点，也是学生经常出错的题型．根据物质的溶解性和除杂质的条件，要认真分析，综合把握．还要加强记忆除去常用离子的方法和物质的溶解性，从而突破难点，本考点经常出现在选择题、填空题和实验题中．