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碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl和SO等杂质,提纯工艺路线如下:已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示。

回答下列问题:

(1)滤渣的主要成分为       

(2)“趁热过滤”的原因是       

(3)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是                   

(4)已知:Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)      ΔH1=+532.36 kJ·mol-1

           Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H??2O(g)  ΔH1=+473.63 kJ·mol-1

写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式                                

答案

(1)滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3

(2)“趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na2CO3·H2O,防止因温度过低而析出Na2CO3·10H20晶体,令后续的加热脱水耗时长。

(3)问题:溶解时有大量沉淀生成,使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质;

原因:“母液”中,含有的离子有Ca2+,Na+,Cl-,SO42-,OH-,CO32-,当多次循环后,使用离子浓度不断增大,溶解时会生成CaSO4,Ca(OH)2,CaCO3等沉淀。

(4)Na2CO3·H2O(S)==== Na2CO3(s) + H2O(g)&8710;H= +58.73kJ/mol

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