问题 填空题

某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl、和SO42等杂质。

Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:

Ⅱ.有关物质的溶度积如下:

物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3
Ksp4.96×1096.82×1064.68×1065.61×10122.64×1039
 

根据所给信息,回答下列问题:

(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为___________________________。

向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2)∶c(Fe3)=__________________________________________

(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________________________________

(3)有人从“绿色化学”的角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行__________________,并说明理由_______________________________________

答案

(1)Fe3+3OH=Fe(OH)3↓、MgCO3+2OH=Mg(OH)2+CO32、Mg2+2OH=Mg(OH)2↓(三个答出两个即可) ×1021或2.125×1021

(2)高于36 ℃

(3)不可行 若“母液”循环使用,则溶液c(Cl)和c(SO42)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质

(1)工业碳酸钠中含有的Mg2、Fe3都可以与OH反应。当溶液pH=8时,

c(OH)=106 mol·L1

(2)“趁热过滤”得到的物质是Na2CO3·H2O,温度应控制在高于36 ℃。

(3)“母液”中含有Cl和SO42,若循环使用,则溶液c(Cl)和c(SO42)增大,最后所得产物Na2CO3混有杂质。

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