Question

12．Na₂SO₄是制造紙張、藥品、染料稀釋劑等的重要原料．某Na₂SO₄樣品中含有少量CaCl₂和MgCl₂，實驗室提純Na₂SO₄的流程如圖所示．

（1）加入NaOH溶液可除去的陽離子是Mg²⁺（填離子符號），其反應的化學方程式為：2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl．若添加的NaOH溶液和Na₂CO₃溶液過量，可加入適量稀硫酸（填名稱）除去．
（2）操作a的名稱是過濾，該操作中需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．
（3）溶液M中的溶質(zhì)是Na₂SO₄和雜質(zhì)NaCl，觀察圖的溶解度曲線，則操作b是：先將溶液M蒸發(fā)濃縮，再降溫結(jié)晶、過濾．降溫結(jié)晶的最佳溫度范圍是30℃以下，因為Na₂SO₄的溶解度在30℃以下比氯化鈉小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)本題給出的除去雜質(zhì)選用的試劑，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，寫出反應的化學方程式即可；如果氫氧化鈉和碳酸鈉過量，可加入適量的稀硫酸，稀硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，稀硫酸和碳酸鈉反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜的原則；
（2）根據(jù)分離的物質(zhì)的特征及過濾操作所需的儀器進行分析解答；
（3）根據(jù)硫酸鈉和氯化鈉的溶解度曲線變化分析．

解答 解：（1）加入的氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，因此除去的是鎂離子，反應的化學方程式分別為：2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl；稀硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，沒有帶入新雜質(zhì)；碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳氣體，沒有帶入任何其它雜質(zhì)；符合除雜的原則，故NaOH和Na₂CO₃如果添加過量了，可在過濾后向濾液中滴加稀硫酸除去．
故答案為：Mg²⁺；2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl；稀硫酸；
（2）操作a得到的是固體和液體，因此是過濾，過濾需要燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺；故答案為：過濾；漏斗（或鐵架臺）；
（3）由于硫酸鈉的溶解度在30℃以下比氯化鈉小，降溫的過程中會析出大量的硫酸鈉；故答案為：30；在30℃以下比氯化鈉�。ɑ�30℃以下硫酸鈉的溶解度受溫度影響比氯化鈉大）．

點評 本題綜合性較強，掌握鹽的化學性質(zhì)、化學方程式的書寫、過濾操作及抓住除雜質(zhì)的必需條件（加入的試劑只與雜質(zhì)反應，反應后不能引入新的雜質(zhì)）等是正確解答本題的關鍵．