Question

某研究小組設計如下工藝路線提純工業碳酸鈉。已知工業碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋、Cl^－、和SO₄^2—等雜質。

Ⅰ.碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質如下圖所示：

Ⅱ.有關物質的溶度積如下：

物質	CaCO3	MgCO3	Ca(OH)2	Mg(OH)2	Fe(OH)3
Ksp	4.96×10－9	6.82×10－6	4.68×10－6	5.61×10－12	2.64×10－39

 
根據所給信息，回答下列問題：
(1)加入NaOH溶液時發生的離子方程式為___________________________。
向含有Mg^2＋、Fe^3＋的溶液中滴加NaOH溶液，當兩種沉淀共存且溶液的pH＝8時，c(Mg^2＋)∶c(Fe^3＋)＝__________________________________________
(2)“趁熱過濾”時的溫度應控制在____________________________________
(3)有人從“綠色化學”的角度設想將“母液”沿流程中虛線所示進行循環使用。請你分析實際工業生產中是否可行__________________，并說明理由_______________________________________

Answer 1

(1)Fe^3＋＋3OH^－=Fe(OH)₃↓、MgCO₃＋2OH^－=Mg(OH)₂＋CO₃^2—、Mg^2＋＋2OH^－=Mg(OH)₂↓(三個答出兩個即可)　×10²¹或2.125×10²¹
(2)高于36 ℃
(3)不可行　若“母液”循環使用，則溶液c(Cl^－)和c(SO₄^2—)增大，最后所得產物Na₂CO₃中混有雜質

(1)工業碳酸鈉中含有的Mg^2＋、Fe^3＋都可以與OH^－反應。當溶液pH＝8時，
c(OH^－)＝10^－6 mol·L^－1，

(2)“趁熱過濾”得到的物質是Na₂CO₃·H₂O，溫度應控制在高于36 ℃。
(3)“母液”中含有Cl^－和SO₄^2—，若循環使用，則溶液c(Cl^－)和c(SO₄^2—)增大，最后所得產物Na₂CO₃混有雜質。