题目

工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl—、S等杂质,提纯工艺线路如下: 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 CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 4.96×10-9 6.82×10-6 4.68×10-6 5.61×10-12 2.64×10-39 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”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：【答案】(1)Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓, MgCO3+2OH-====Mg(OH)2+C, Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓　2.125×1021 (2)高于36℃ (3)不可行　若“母液”循环使用,则溶液中c(Cl-)和c(S)增大,最后所得产物Na2CO3会混有杂质 【解析】(1)根据溶度积可以判断加入氢氧化钠后Fe3+和Mg2+生成沉淀;根据两者的溶度积可计算出pH=8时c(Mg2+)=5.61 mol·L—1,c(Fe3+)=2.64×10-21mol·L-1,即可求出两者的比值。(2)“趁热过滤”主要是防止碳酸钠晶体的损失,所以温度不能低于36℃。(3)母液中不完全是有用成分,要考虑到其他离子对工艺的影响。

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