Question

29、硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料．某硫酸钠粗品中含有少量CaSO₄和MgSO₄，实验室进行提纯的流程如下：
（提示：本题中微溶物质当可溶物质）

试回答下列问题：
（1）用NaOH和Na₂CO₃除杂时，反应的化学方程式分别为

2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl

、

Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl

．
（2）如果NaOH和Na₂CO₃添加过量了，可在过滤

后

（填前或后）加入适量

H₂SO₄

溶液除去．
（3）“后续处理”的主要操作是蒸发
①蒸发时用玻璃棒不断搅拌，其作用是

使液体均匀受热

_，
②蒸发操作中应

有大量固体析出

 时停止加热．
（4）已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示．40℃时，50g蒸馏水中溶解

25

g硫酸钠达到饱和．将该饱和溶液升高温度至80℃，观察到的现象是

有固体析出

．

Answer 1

分析：（1）本题给出了除去杂质应选用的试剂，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠．
（2）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．
（3）根据蒸发操作的要求，解释在蒸发过程中，所使用仪器的作用及停止加热的操作方法．
（4）因为40℃时，硫酸钠的溶解度是50克，根据溶解度的定义，100克水中溶解50克硫酸钠恰好饱和．当由40℃升高到80℃时，硫酸钠的溶解度减小，溶解能力下降，所以有硫酸钠固体析出．

解答：解：（1）氢氧化钠和氯化镁、碳酸钠和氯化钙反应的化学方程式为：2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl，Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（2）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，二氧化碳以气体形式逸出，不带入任何其它杂质．所以，除去过量的氢氧化钠和碳酸钠时，可以在过滤后向滤液中滴加稀硫酸除去．
（3）①为使液体均匀受热，蒸发时用玻璃棒不断搅拌，以防止受热不均匀而使液体溅出；
②蒸发操作中应在有大量固体析出时停止加热，利用余热蒸干．
（4）根据溶解度的定义以及溶解度受温度影响的关系可知．100克蒸馏水中溶解50克硫酸钠恰好饱和，50g水最多可溶解25g硫酸钠； 根据硫酸钠的溶解的曲线可知，在0℃到40℃之间，硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，在40℃到90℃时，硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小．饱和的硫酸钠溶液由40℃升高到80℃时，溶解能力下降，所以有硫酸钠固体析出．
故答案为：
（1）2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl；Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（2）后；H₂SO₄；
（3）①使液体均匀受热；②有大量固体析出；
（4）25；有固体析出．

点评：本题主要涉及选择试剂、化学方程式的写法、蒸发操作及溶解度曲线的应用．在使用溶解度曲线时，注意该物质溶解度曲线的特殊性．