Question

食盐不仅是生活必需品．也是生产氯气和烧碱的重要原料．如图所示，20℃时在混合溶液中，随着氢氧化钠含量的变化，氯化钠达到饱和状态时其溶质质量分数的变化曲线．已知曲线上A、B、C、D四个点的坐标分别为：
A（0，26.5）；B（14.0，15.0）；C（18.8，11.7）；D（38.0，2.0）．

试计算和填空．
（1）20℃时氯化钠在水中的溶解度为

 

g，D点处氯化钠的溶解度是

 

g．（计算结果精确到小数点后l位）
（2）请列式计算在20℃时曲线C点处溶液中钠元素的质量分数．（计算结果精确到0.1%）
（3）若现有20℃时，满足曲线上B点指标的溶液，可用

 

方法尽可能地降低氯化钠的含量．达到提纯氢氧化钠的目的．

Answer 1

分析：（1）曲线的含义为：氯化钠在氢氧化钠溶液中的溶解能力随氢氧化钠溶液质量分数的增大而减小；
计算20℃时氯化钠在水中的溶解度，根据溶解度与饱和溶液溶质质量分数的关系，可利用20℃时氯化钠在水中的饱和溶液的溶质质量分数求得；而20℃时氯化钠在水中的饱和溶液的溶质质量分数又可由题中曲线查出．当混合溶液中不含氢氧化钠即氢氧化钠的质量分数为0时（即A点），溶液为氯化钠在水中的饱和溶液，溶质质量分数为26.5%．
曲线上D（38.0，2.0）点表示：混合溶液中氢氧化钠含量为38.0%时，混合溶液中氯化钠达饱和状态其溶质质量分数为2.0%．换言之，若此时溶液质量为100g，其中含38.0g氢氧化钠时溶解氯化钠2.0g达到饱和．
（2）溶液中钠元素的质量分数即溶液中钠元素质量与溶液质量的比值；
（3）曲线上B（14.0，15.0）点表示：混合溶液中氢氧化钠含量为14.0%时，混合溶液中氯化钠达饱和状态其溶质质量分数为15.0%．为降低氯化钠的含量（质量分数），根据曲线的含义可知，蒸发水分使混合溶液中氢氧化钠质量分数增大，氯化钠溶解能力减小而析出．

解答：解：（1）由曲线上A（0，26.5）点坐标可得，20℃时氯化钠在水中的饱和溶液的溶质质量为26.5%，此时氯化钠的溶解度为：
20℃氯化钠在水中溶解度=

26.5

100-26.5

×100g≈36.1g；
由曲线上D（38.0，2.0）点坐标可得，溶液质量为100g且其中含38.0g氢氧化钠时，溶解氯化钠2.0g达到饱和，则此时氯化钠的溶解度=

2.0g

100g-38.0g-2.0g

×100g≈3.3g；
故答：36.1；3.3；
（2）由曲线上C（18.8，11.7）点坐标，假设此时溶液质量为100g，则溶液中氢氧化钠的质量=100g×18.8%=18.8g、氯化钠的质量=100g×11.7%=11.7g；
18.8gNaOH中Na元素质量=18.8g×

23

40

×100%=10.81g    11.7gNaCl中Na元素质量=11.7g×

23

58.5

×100%=4.6g
B点溶液中Na元素的质量分数=

10.81g+4.6g

100g

×100%≈15.5%
故答：15.5%
（3）使B点的溶液尽可能地降低氯化钠的含量，根据曲线含义，只要使氢氧化钠的含量增大氯化钠的溶解能力就减小，氯化钠结晶析出，剩余溶液则为较纯净的氢氧化钠溶液．可采取蒸发水分浓缩溶液增大氢氧化钠的含量，结晶出氯化钠．
故答：蒸发结晶．

点评：某温度下饱和溶液的溶质质量分数为C%，则此时该物质的溶解度=

C

100-C

×100g．