Question

12．Na₂SO₄是制造纸张、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，加入Na₂CO₃溶液可除去的阳离子依次是Mg²⁺；Ca²⁺（填离子符号）．
（2）操作a的名称是过滤．
（3）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（或30℃以下硫酸钠的溶解度受温度影响比氯化钠大）．

Answer 1

分析 （1）根据除杂质过程中发生的化学反应来分析；
（2）根据分离的物质的特征进行分析解答；
（3）根据硫酸钠和氯化钠的溶解度曲线变化分析．

解答 解：（1）硫酸钠样品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，可以用氢氧化钠除去MgCl₂中的镁离子；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中的钙离子，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，故填：Mg²⁺；Ca²⁺；
（2）操作a得到的是固体和液体，因此是过滤，故填：过滤；
（3）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；故答案为：30；在30℃以下比氯化钠小（或30℃以下硫酸钠的溶解度受温度影响比氯化钠大）．

点评 本题综合性较强，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），掌握盐的化学性质、过滤操作及降温结晶等是正确解答本题的关键．