Question

碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等工业的重要原料．工业碳酸钠（纯度约98%）中含有Ca 2+ 、Mg 2+ 、Fe 3+

碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等工业的重要原料．工业碳酸钠（纯度约98%）中含有Ca 2+ 、Mg 2+ 、Fe 3+ 、Cl - 和SO等杂质，提纯工艺流程如图1， 已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如图2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1种）．（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是______．

Answer 1

（1）工业碳酸钠（纯度约98%）中含有Mg 2+ ，Fe 3+ ，Ca 2+ ，所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液，可生成沉淀Mg（OH） 2 、Fe（OH） 3 、CaCO 3 ，滤渣的主要成分为Mg（OH） 2 、Fe（OH） 3 、CaCO 3 ． 故答案为：Mg（OH） 2 、Fe（OH） 3 、CaCO 3 ； （2）根据所给的坐标图可以发现：温度减少至313K时发生突变，溶解度迅速减少，若不趁热过滤将析出晶体，所以“趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na 2 CO 3 ?H 2 O，防止因温度过低而析出Na 2 CO 3 ?10H 2 0晶体或Na 2 CO 3 ?7H 2 0晶体，使后续的加热脱水耗时长．故答案为：使析出的晶体为Na 2 CO 3 ?H 2 O，防止因温度过低而析出Na 2 CO 3 ?10H 2 O晶体，令后续加热脱水耗时长； （3）在实验室进行“趁热过滤”时，要注意减少过滤的时间和保持过滤时的温度，可采取的措施是用预热过滤装置（或已预热的布氏漏斗趁热抽滤，或用常压热过滤漏斗进行过滤）．故答案为：用已预热的热滤漏斗或用热毛巾捂住漏斗的外壁进行过滤； （4）根据流程图内容“母液”中存在氯离子和硫酸根离子，若参与循环，将使离子浓度增大，导致产品纯度降低．故答案为：产品纯度降低，因为“母液”多次循环后Cl - 、SO 4 2- 累积导致产生杂质氯化钠和硫酸钠． 故答案为：（1）Mg（OH） 2 、Fe（OH） 3 、CaCO 3 （2）使析出的晶体为Na 2 CO 3 ?H 2 O，防止因温度过低而析出Na 2 CO 3 ?10H 2 O晶体，令后续加热脱水耗时长 （3）用已预热的热滤漏斗或用热毛巾捂住漏斗的外壁进行过滤 （4）产品纯度降低，因为“母液”多次循环后Cl - 、SO 4 2- 累积导致产生杂质氯化钠和硫酸钠．