Question

食鹽不僅是生活必需品．也是生產氯氣和燒堿的重要原料．如圖所示，20℃時在混合溶液中，隨著氫氧化鈉含量的變化，氯化鈉達到飽和狀態時其溶質質量分數的變化曲線．已知曲線上A、B、C、D四個點的坐標分別為：
A（0，26.5）；B（14.0，15.0）；C（18.8，11.7）；D（38.0，2.0）．

試計算和填空．
（1）20℃時氯化鈉在水中的溶解度為

 

g，D點處氯化鈉的溶解度是

 

g．（計算結果精確到小數點后l位）
（2）請列式計算在20℃時曲線C點處溶液中鈉元素的質量分數．（計算結果精確到0.1%）
（3）若現有20℃時，滿足曲線上B點指標的溶液，可用

 

方法盡可能地降低氯化鈉的含量．達到提純氫氧化鈉的目的．

Answer 1

分析：（1）曲線的含義為：氯化鈉在氫氧化鈉溶液中的溶解能力隨氫氧化鈉溶液質量分數的增大而減小；
計算20℃時氯化鈉在水中的溶解度，根據溶解度與飽和溶液溶質質量分數的關系，可利用20℃時氯化鈉在水中的飽和溶液的溶質質量分數求得；而20℃時氯化鈉在水中的飽和溶液的溶質質量分數又可由題中曲線查出．當混合溶液中不含氫氧化鈉即氫氧化鈉的質量分數為0時（即A點），溶液為氯化鈉在水中的飽和溶液，溶質質量分數為26.5%．
曲線上D（38.0，2.0）點表示：混合溶液中氫氧化鈉含量為38.0%時，混合溶液中氯化鈉達飽和狀態其溶質質量分數為2.0%．換言之，若此時溶液質量為100g，其中含38.0g氫氧化鈉時溶解氯化鈉2.0g達到飽和．
（2）溶液中鈉元素的質量分數即溶液中鈉元素質量與溶液質量的比值；
（3）曲線上B（14.0，15.0）點表示：混合溶液中氫氧化鈉含量為14.0%時，混合溶液中氯化鈉達飽和狀態其溶質質量分數為15.0%．為降低氯化鈉的含量（質量分數），根據曲線的含義可知，蒸發水分使混合溶液中氫氧化鈉質量分數增大，氯化鈉溶解能力減小而析出．

解答：解：（1）由曲線上A（0，26.5）點坐標可得，20℃時氯化鈉在水中的飽和溶液的溶質質量為26.5%，此時氯化鈉的溶解度為：
20℃氯化鈉在水中溶解度=

26.5

100-26.5

×100g≈36.1g；
由曲線上D（38.0，2.0）點坐標可得，溶液質量為100g且其中含38.0g氫氧化鈉時，溶解氯化鈉2.0g達到飽和，則此時氯化鈉的溶解度=

2.0g

100g-38.0g-2.0g

×100g≈3.3g；
故答：36.1；3.3；
（2）由曲線上C（18.8，11.7）點坐標，假設此時溶液質量為100g，則溶液中氫氧化鈉的質量=100g×18.8%=18.8g、氯化鈉的質量=100g×11.7%=11.7g；
18.8gNaOH中Na元素質量=18.8g×

23

40

×100%=10.81g    11.7gNaCl中Na元素質量=11.7g×

23

58.5

×100%=4.6g
B點溶液中Na元素的質量分數=

10.81g+4.6g

100g

×100%≈15.5%
故答：15.5%
（3）使B點的溶液盡可能地降低氯化鈉的含量，根據曲線含義，只要使氫氧化鈉的含量增大氯化鈉的溶解能力就減小，氯化鈉結晶析出，剩余溶液則為較純凈的氫氧化鈉溶液．可采取蒸發水分濃縮溶液增大氫氧化鈉的含量，結晶出氯化鈉．
故答：蒸發結晶．

點評：某溫度下飽和溶液的溶質質量分數為C%，則此時該物質的溶解度=

C

100-C

×100g．