Question

某制堿廠以巖鹽水為主要原料生產(chǎn)純堿（Na₂CO₃）和其他副產(chǎn)品．
（一）有關(guān)資料：
原料巖鹽水主要是含NaCl，此外還含有較多Na₂SO₄，以及少量CaCl₂和MgCl₂．上述幾種物質(zhì)在不同溫度時的溶解度數(shù)據(jù)如下表：

溫度/℃		0	10	20	30	40
溶 解 度 /g	NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6
	Na2SO4	4.5	9.6	20.2	40.8	48.4
	CaCl2	59.5	65.0	74.5	100	116
	MgCl2	52.9	53.8	54.8	56.0	58.0

（1）10℃時，飽和Na₂SO₄溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

8.8%

（精確到0.1%）．
（二）生產(chǎn)工藝

經(jīng)上述處理后得到主產(chǎn)品：工業(yè)純堿，副產(chǎn)品：A晶體．
（2）“降溫”的目的是析出副產(chǎn)品“A晶體”，A的化學(xué)式是_

Na₂SO₄

；
（3）“操作I”名稱是 _

過濾

（4）“鹽水精制Ⅱ”是除去鹽水中的其他雜質(zhì)．反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓

、

CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl

（三）工業(yè)純堿中雜質(zhì)的判斷：已知：NH₄Cl

△   .

NH₃↑+HCl↑
實驗步驟：
①取一定質(zhì)量的純堿樣品，經(jīng)多次充分加熱后再稱重，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無變化；
②另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀．
（5）由上述實驗可確定純堿樣品含有雜質(zhì)

NaCl

（寫化學(xué)式）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)固體的溶解度表可以：查出某種物質(zhì)在一定溫度下的溶解度，從而可以計算出在一定量的溶劑中最多溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量及形成的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)固體的溶解度曲線可以判斷出物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的變化情況，從而確定通過降溫還是蒸發(fā)溶劑的方法使溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出．
（3）分離固液混合物用過濾的操作．
（4）根據(jù)鈣離子的性質(zhì)分析，加入碳酸鈉溶液可以和鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀而除去鈣離子．書寫方程式關(guān)鍵要根據(jù)書寫要求進(jìn)行解答．
（5）根據(jù)純堿樣品含有的雜質(zhì)，可用反向思維方法，先確定白色沉淀，再推斷雜質(zhì)是什么進(jìn)行分析．

解答：解：（1）由于在10℃時，硫酸鈉的溶解度是9.6g，即在100克水中最多溶解9.6g硫酸鈉，形成的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

9.6g

9.6g+100g

×100%=8.8%，故答案為：8.8%
（2）由于巖鹽水主要含氯化鈉，此外還含有較多硫酸鈉，以及少量氯化鈣和氯化鎂，而且氯化鈉的溶解度受溫度的影響很小，而硫酸鈉的溶解度隨溫度的降低明顯減小，因此降溫時析出的主要是Na₂SO₄，故答案為：Na₂SO₄；
（3）由于是把析出的晶體和溶液分開，因此應(yīng)用過濾的方法，故答案為：過濾；
（4）經(jīng)過鹽水精致I的處理，鹽水精致II中有氯化鈣和過量的氫氧化鈣，它們都能與碳酸鈉反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓；
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
（5）由題意可知，滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀，此沉淀即AgCl，所以反應(yīng)物中一定有氯離子，由題意可知，向該溶液中加入過量稀HNO₃反應(yīng)物，并且樣品完全溶于水，由此可以推斷純堿樣品含有雜質(zhì)NaCl，故答案為：NaCl；
故答案為：（1）8.8%；（2）Na₂SO₄；（3）過濾；（4）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓；CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；（5）NaCl；

點評：本題難度較大，主要考查了物質(zhì)的分離操作和除去雜質(zhì)的方法，要根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行解答，書寫化學(xué)方程式時一定要規(guī)范．培養(yǎng)學(xué)生對知識的應(yīng)用和理解的能力．