Question

Na₂SO₄是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料．某Na₂SO₄样品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，实验室提纯Na₂SO₄的流程如图1

（1）加入NaOH溶液可除去的阳离子是

 

  （填离子符号），其反应的化学方程式为：

 

．
若添加的NaOH和Na₂CO₃添加过量，可加入适量

 

（填名称）除去．
（2）操作a的名称是

 

，该操作中用到的有烧杯，玻璃棒、

 

．
（3）溶液M中的溶质是Na₂SO₄和杂质NaCl，观察图2的溶解度曲线，则操作b是：先将溶液M蒸发浓缩，在降温结晶、过滤，降温结晶的最佳温度范围是

 

℃以下，因为Na₂SO₄的溶解度

 

．

Answer 1

考点：物质除杂或净化的探究,过滤的原理、方法及其应用,结晶的原理、方法及其应用,固体溶解度曲线及其作用,盐的化学性质

专题：物质的分离、除杂、提纯与共存问题

分析：（1）根据本题给出的除去杂质选用的试剂，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，写出反应的化学方程式即可；如果氢氧化钠和碳酸钠过量，可加入适量的稀硫酸，稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂的原则；
（2）根据分离的物质的特征及过滤操作所需的仪器进行分析解答；
（3）根据硫酸钠和氯化钠的溶解度曲线变化分析．

解答：解：（1）加入的氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，因此除去的是镁离子，反应的化学方程式分别为：2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl；稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，没有带入新杂质；碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体，没有带入任何其它杂质；符合除杂的原则，故NaOH和Na₂CO₃如果添加过量了，可在过滤后向滤液中滴加稀硫酸除去．
故答案为：Mg²⁺；2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl；稀硫酸；
（2）操作a得到的是固体和液体，因此是过滤，过滤需要烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台；故答案为：漏斗（或铁架台）；
（3）由于硫酸钠的溶解度在30℃以下比氯化钠小，降温的过程中会析出大量的硫酸钠；故答案为：30；在30℃以下比氯化钠小（或30℃以下硫酸钠的溶解度受温度影响比氯化钠大）．

点评：本题综合性较强，抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质），掌握盐的化学性质、化学方程式的书写、过滤操作及降温结晶等是正确解答本题的关键．