Question

碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉（純度約98%）中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cl^－和SO等雜質(zhì)，提純工藝路線如下：

已知碳酸鈉的溶解度（S）隨溫度變化的曲線如圖所示：

回答下列問題：

（1）濾渣的主要成分為_________________________。

（2）“趁熱過濾”的原因是______________________。

（3）在實驗室做Na₂CO₃?H₂O脫水實驗，判斷其脫水完全的方法是：_______________________________________。

（4）生產(chǎn)過程中“母液”__________（填“能”或“不能”）循環(huán)使用。若不能，其原因是：__________________________________________。

（5）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

寫出Na₂CO₃?H₂O脫水反應熱化學方程式_________________________________________。

Answer 1

(1)   濾渣的主要成分為Mg(OH)₂、Fe(OH)₃、CaCO₃。

(2)   “趁熱過濾”的原因是使析出的晶體為Na₂CO₃?H₂O，防止因溫度過低而析出Na₂CO₃?10H₂O晶體，令后續(xù)的加熱脫水耗時長。

(3)   連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g。

(4)   不能。原因：“母液”中，含有的離子有Ca²⁺，Na⁺，Cl^－，，OH^－，CO₃^2-,當多次循環(huán)后，使用離子濃度不斷增大，溶解時會生成CaSO₄，Ca(OH)₂，CaCO₃等沉淀。（若“母液”循環(huán)使用，可能出現(xiàn)的問題：溶解時有大量沉淀生成，使Na₂CO₃損耗且產(chǎn)物Na₂CO₃混有雜質(zhì)；）

(5)   Na₂CO₃?H₂O（s）==== Na₂CO₃（s） + H₂O（g）; △H= +58.73kJ/mol