Question

碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋、Cl^－和SO₄^2－等杂质，提纯工艺流程如下：

已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示：

回答下列问题：

（1）滤渣的主要成分为_____________________________。

（2）“趁热过滤”的原因是_________________________。

（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是________(写出一种)。

（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

写出Na₂CO₃·H₂O脱水反应的热化学方程式____________。

Answer

（1） Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3 ；（2）使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低析出Na2CO3·10H2O，令后续加热脱水时间长；（3）用已预热的布氏漏斗趁热过滤；（4）Na2CO3·H2O(s)= Na2CO3(s)+ H2O(g) △H=+58.73kJ·mol－1 。

【解析】

试题分析：（1）除杂中发生的反应是：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓，因此滤渣为Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3 ；

（2）根据溶解度与温度的关系Na2CO3·H2O的溶解度随着温度的升高而降低，使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低析出Na2CO3·10H2O，令后续加热脱水时间长；

（3）用已预热的布氏漏斗趁热过滤；

（4）第一个反应方程式减去第二个反应方程式，得出：Na2CO3·H2O(s)= Na2CO3(s)+ H2O(g) △H=+58.73kJ·mol－1 。

考点：考查化学工艺流程、物质的提纯、热化学反应方程式的计算等知识。