Question

【題目】碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業的重要原料。工業碳酸鈉(純度約98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO42－等雜質，提純工藝流程如下：

已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示：

回答下列問題：

（1）濾渣的主要成分為_____________________________。

（2）“趁熱過濾”的原因是_________________________。

（3）若在實驗室進行“趁熱過濾”，可采取的措施是________(寫出一種)。

（4）已知：Na2CO3·10H2O (s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g) ΔH1＝ +532.36 kJ·mol－1

Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g) ΔH2＝ +473.63 kJ·mol－1

寫出Na2CO3·H2O脫水反應的熱化學方程式____________。

Answer 1

【答案】（1） Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3 ；（2）使析出的晶體為Na2CO3·H2O，防止因溫度過低析出Na2CO3·10H2O，令后續加熱脫水時間長；（3）用已預熱的布氏漏斗趁熱過濾；（4）Na2CO3·H2O(s)= Na2CO3(s)+ H2O(g) △H=+58.73kJ·mol－1 。

【解析】

試題分析：（1）除雜中發生的反應是：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓，因此濾渣為Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3 ；

（2）根據溶解度與溫度的關系Na2CO3·H2O的溶解度隨著溫度的升高而降低，使析出的晶體為Na2CO3·H2O，防止因溫度過低析出Na2CO3·10H2O，令后續加熱脫水時間長；

（3）用已預熱的布氏漏斗趁熱過濾；

（4）第一個反應方程式減去第二個反應方程式，得出：Na2CO3·H2O(s)= Na2CO3(s)+ H2O(g) △H=+58.73kJ·mol－1 。