Question

某制碱厂以岩盐水为主要原料生产纯碱（碳酸钠）和其他副产品．
（一）原料岩盐水主要是含氯化钠，此外还含有较多硫酸钠，以及少量氯化钙和氯化镁．
上述几种物质在不同温度时的溶解度数据如下表：

温度/℃		0	10	20	30	40
溶 解 度 /g	氯化钠	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6
	硫酸钠	4.5	9.6	20.2	40.8	48.4
	氯化钙	59.5	65.0	74.5	100	116
	氯化镁	52.9	53.8	54.8	56.0	58.0

（1）10℃时，由100g水配制得到的饱和硫酸钠溶液中溶质的质量是

 

g；溶质的质量分数是

 

（精确到0.1%）．
（二）岩盐水初步处理后，经净化、精制得到生产碳酸钠所需要的食盐水，同时制取副产品A晶体，其主要流程如下：

（2）“降温”的目的是析出副产品“A晶体”，A的化学式是

 

；
（3）“操作I”中的操作是

 

，若在实验室进行该操作，需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还有

 

．
（4）“盐水精制Ⅰ”是除去盐水中的少量氯化镁，反应的化学方程式是：

 

；
（5）“盐水精制Ⅱ”是除去盐水中的其他杂质．反应的化学方程式是：

 

．
（三）将食盐水制成饱和溶液，先向其中通入足量的氨气，再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶体析出；将晶体转移出来后，加热至不再有气体产生，所得固体即为纯碱．
【组成确定】
（6）①称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；②另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀．由上述实验可确定纯碱样品含有杂质

 

（写化学式）．
【含量测定】
（7）称取纯碱样品10.8g加入适量水，再加入过量CaCl₂溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g．请通过计算并结合下表判断此纯碱样品等级为

 

品．计算过程：

 

．

工业纯碱标准：（Na2CO3%≥）
优等品	一等品	合格品
99.2	98.8	98.0

【总结反思】
（9）某同学认为，在上述纯碱含量测定中，将CaCl₂溶液改为BaCl₂溶液，测定误差会减小，其理由是

 

．

Answer 1

考点：氯化钠与粗盐提纯,过滤的原理、方法及其应用,盐的化学性质,纯碱的制取,根据化学反应方程式的计算

专题：常见的盐 化学肥料

分析：（一）根据图中信息可知，10℃时100g水最多溶解9.6g硫酸钠，由此计算质量分数；
（二）（2）根据固体的溶解度曲线可以判断出物质的溶解度随温度变化的变化情况，从而确定通过降温还是蒸发溶剂的方法使溶质从溶液中结晶析出．
（3）分离固液混合物用过滤的操作，根据过滤需要的仪器解答．
（4）根据镁离子的性质分析，加入氢氧化钙溶液可以生成氢氧化镁沉淀除去镁离子．
（5）根据钙离子的性质分析，加入碳酸钠溶液可以和钙离子反应生成碳酸钙沉淀而除去钙离子．书写方程式关键要根据书写要求进解答；
  （三）
 （6）确定纯碱样品含有的杂质，可用反向思维方法，先确定白色沉淀，再推断杂质是什么进行分析；
 （7）利用质量守恒定律计算出二氧化碳的质量，再根据化学方程式计算出碳酸钠的质量分数，确定其等级；
 （8）从题意知等质量的碳酸钠与BaCl₂反应产生的沉淀质量大，称量时的误差小，能减小实验误差来分析．

解答：解：（一）根据图中信息可知，10℃时100g水最多溶解9.6g硫酸钠，溶质的质量分数是

9.6g

109.6g

×100%=8.8%；
（二）（2）由于岩盐水主要含氯化钠，此外还含有较多硫酸钠，以及少量氯化钙和氯化镁，而且氯化钠的溶解度受温度的影响很小，而硫酸钠的溶解度随温度的降低明显减小，因此降温时析出的主要是Na₂SO₄，故答案为：Na₂SO₄
（3）由于是把析出的晶体和溶液分开，因此应用过滤的方法，故答案为：过滤，漏斗
（4）由于氢氧化钙溶液能够和岩盐水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，故答案为：Ca（OH）₂+MgCl₂═CaCl₂+Mg（OH）₂↓
（5）由于碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，故答案为：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
（三）
（6）由题意可知，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀，此沉淀即AgCl，所以反应物中一定有氯离子，并且样品完全溶于水，由此可以推断纯碱样品含有杂质NaCl，故答案为：NaCl；
（7）设碳酸钠的质量X　
     Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
　   106         100         　
　    x            0.8g     
　　106：100=x：0.8g
　　x=8.46g
Na2CO3%=

8.46g

10.8g

×100%=98.1%
因：98.1%＜98.8% 
所以此样品为合格品．
（8）从题意知等质量的碳酸钠与BaCl₂反应产生的沉淀质量大，称量时的误差小，能减小实验误差
答案：
（1）①9.6    ②8.8%
（2）Na₂SO₄
（3）过滤    漏斗
（4）Ca（OH）₂+MgCl₂═Mg （OH）₂↓+CaCl₂
（5）Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2 NaCl
（6）NaCl
（7）合格  98.1%
（8）等质量的碳酸钠与BaCl₂反应产生的沉淀质量大，称量时的（相对）误差小．

点评：此题主要考查了物质的分离操作和除去杂质的方法，要根据物质的性质选择适当的方法或试剂进行解答，书写化学方程式时一定要规范．本题难度较大，培养学生对知识的应用和理解的能力；在书写化学方程式及计算过程一定要规范．