Question

 工業碳酸鈉（純度約為98％）中常含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Clˉ和SO₄²ˉ等雜質，為了提純工業碳酸鈉，并獲得試劑級碳酸鈉的工藝流程圖如下：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

已知：碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質如下圖所示：

 

(1)加入NaOH溶液時發生的離子反應方程式為   ▲   、   ▲   。

(2)熱的Na₂CO₃溶液有較強的去油污能力，其原因是（用離子方程式及必要的文字加以解釋）   ▲   。

(3)“趁熱過濾”時的溫度應控制在   ▲   。

(4)已知：Na₂CO₃·10 H₂O(s)＝Na₂CO₃(s)＋10 H₂O(g)   △H＝+532.36kJ·mol^—1

      　Na₂CO₃·10 H₂O(s)＝Na₂CO₃·H₂O(s)＋9 H₂O(g)  △H＝+473.63kJ·mol^—1

寫出Na₂CO₃·H₂O脫水反應的熱化學方程式   ▲   。

(5)有人從“綠色化學”角度設想將“母液”沿流程圖中虛線所示進行循環使用。請你分析實際生產中是否可行   ▲   ，其理由是   ▲   。

 

Answer 1

【答案】

 （1）Fe³⁺+3OHˉ＝Fe(OH)₃↓、MgCO₃ +2OHˉ＝Mg (OH)₂↓+CO₃^2—

（2）因Na₂CO₃在溶液中存在水解平衡CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，溶液呈堿性，當溫度升高時水解平衡正向移動，使溶液堿性增強，故去油污能力增強

（3）高于36℃

（4）Na₂CO₃·H₂O(s)＝Na₂CO₃(s) +H₂O(g)  △H＝+58.73kJ·mol^—1

（5）不可行　 若“母液”循環使用，則溶液中c(Cl^—)和c(SO₄^2—)增大，最后所得產物Na₂CO₃混有雜質   (每小題2分，共10分)