Question

工業(yè)碳酸鈉(純度約為98％)中含有Mg2＋、Fe2＋、Cl－和SO42－等雜質(zhì)，提純工藝流程如下：

已知：碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如下圖所示：

回答下列問題：

（1）溶解時通入熱空氣的作用有 (寫出兩條即可)；生成氫氧化鎂沉淀的離子方程式為 。

（2）“趁熱過濾”時的溫度應(yīng)控制在 ；簡述過濾后洗滌固體的操作 。

（3）為檢驗?zāi)敢褐惺欠窈�有Cl-，必須加入的試劑為 。

（4）實驗室進行“灼燒”的陶瓷儀器有 。

（5）室溫下用石墨電極電解飽和Na2CO3溶液（裝置如圖），寫出Y電極反應(yīng)式： ；一段時間后X電極可收集到的氣體一定有 ，可能有 。

 

 

Answer 1

（1）升溫加快溶解速率、除去鐵元素【或加熱促進Fe3+（Fe2+）的水解或氧化Fe2+】（2分）；Mg2+ +2OH－= Mg (OH) 2↓（或MgCO3 +2OH－= Mg (OH) 2+CO32－） （2分）

（2）不低于36℃（2分）；

向過濾器中加入36℃的熱水沒過固體表面，待水自然流干后，重復(fù)操作2~3次（2分）

（3）足量的Ba(NO3)2和HNO3溶液（1分）、少量的AgNO3溶液（1分）

（4）坩堝、泥三角（2分）（答酒精燈不倒扣分，其余答錯一個倒扣1分，直到本小問0分）

（5）2H+ +2e- =H2↑（或2H2O +2e- = H2↑+2OH-，2分）；O2；CO2（寫名稱也給分，各1分，共2分）

【解析】

試題分析：（1）溶解時通入熱空氣可以加快溶解速率，同時可以氧化亞鐵離子為鐵離子，方便除去鐵元素；鎂離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鎂沉淀，離子方程式為Mg2+ +2OH－= Mg (OH) 2↓；

（2）碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出不同的溶質(zhì)，據(jù)圖可知，低于36℃時會生成Na2CO3·7H2O等，所以“趁熱過濾”時的溫度應(yīng)控制在不能低于36℃；過濾后洗滌固體時不同于一般的洗滌，仍要注意蒸餾水的溫度不能低于36℃，所以正確操作是向過濾器中加入36℃的熱水沒過固體表面，待水自然流干后，重復(fù)操作2~3次；

（3）因為溶液中存在SO42－，對Cl-的檢驗帶來干擾，所以在檢驗Cl-前先除去SO42－，所用試劑是足量的Ba(NO3)2和HNO3溶液，然后在加入硝酸銀溶液，觀察現(xiàn)象，進行判斷；

（4）坩堝有不同的類型，實驗室進行“灼燒”的陶瓷儀器有瓷坩堝、泥三角；

（5）Y極是陰極，陽離子放電發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O +2e- = H2↑+2OH-，X極為陽極，氫氧根離子放電生成氧氣，所以X極產(chǎn)生的氣體一定有氧氣，X極氫氧根離子放電，導(dǎo)致氫離子濃度增大，所以溶液中的碳酸根離子與氫離子反應(yīng)會生成二氧化碳?xì)怏w，因此氣體中還可能含有二氧化碳。

考點：考查對工業(yè)流程的分析判斷，洗滌固體的方法，離子檢驗，實驗室儀器的判斷，電解原理的應(yīng)用