Na2SO4是制造纸张、药品、染料稀释剂等的重要原料。某Na2SO4样品中含有少量CaCl2和MgCl2,实验室提纯Na2SO4的流程如图所示。
(1)加入NaOH溶液可除去的阳离子是 (填离子符号),其反应的化学方程式为 。若添加的NaOH溶液和Na2CO3溶液过量,可加入适量 (填名称)除去。
(2)操作a的名称是 ,该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(3)溶液M中的溶质是Na2SO4和杂质NaCl,观察下图的溶解度曲线,则操作b是先将溶液M蒸发浓缩,再降温结晶、过滤。降温结晶的最佳温度范围是 ℃以下,因为Na2SO4的溶解度 。
【解析】(1)根据杂质离子种类,加入NaOH后可以形成沉淀的是Mg2+,反应的化学方程式为MgCl2+2NaOH
2NaCl+Mg(OH)2↓;除去过量的NaOH和Na2CO3时应该选用稀硫酸,否则会引入新的杂质。(2)操作a是将固体和溶液分开,因此是过滤操作,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)根据两种物质的溶解度曲线,在30℃时两者溶解度相等,低于30℃时硫酸钠溶解度小于氯化钠,更利于晶体析出。
答案:(1)Mg2+
MgCl2+2NaOH2NaCl+Mg(OH)2↓
稀硫酸
(2)过滤 漏斗
(3)30 30℃以下比氯化钠小(或30℃以下受温度影响比氯化钠大)