Question

某制堿廠以巖鹽水為主要原料生產純堿（Na₂CO₃）和其他副產品．
（一）有關資料：
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．上述幾種物質在不同溫度時的溶解度數據如下表：

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溶液中溶質的質量分數是

8.8%

（精確到0.1%）．
（二）生產工藝

經上述處理后得到主產品：工業純堿，副產品：A晶體．
（2）“降溫”的目的是析出副產品“A晶體”，A的化學式是_

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．反應的化學方程式是：

Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓

、

CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl

（三）工業純堿中雜質的判斷：已知：NH₄Cl

△   .

NH₃↑+HCl↑
實驗步驟：
①取一定質量的純堿樣品，經多次充分加熱后再稱重，發現質量無變化；
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

NaCl

（寫化學式）

Answer 1

分析：（1）根據固體的溶解度表可以：查出某種物質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的質量及形成的飽和溶液中溶質的質量分數；
（2）根據固體的溶解度曲線可以判斷出物質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溶劑的方法使溶質從溶液中結晶析出．
（3）分離固液混合物用過濾的操作．
（4）根據鈣離子的性質分析，加入碳酸鈉溶液可以和鈣離子反應生成碳酸鈣沉淀而除去鈣離子．書寫方程式關鍵要根據書寫要求進行解答．
（5）根據純堿樣品含有的雜質，可用反向思維方法，先確定白色沉淀，再推斷雜質是什么進行分析．

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的質量分數為：

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，因此應用過濾的方法，故答案為：過濾；
（4）經過鹽水精致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，反應的化學方程式為：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反應物，并且樣品完全溶于水，由此可以推斷純堿樣品含有雜質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，主要考查了物質的分離操作和除去雜質的方法，要根據物質的性質選擇適當的方法進行解答，書寫化學方程式時一定要規范．培養學生對知識的應用和理解的能力．