爱吃泡芙der小公主
如何选择合适的反应物并控制反应条件以确保产物纯度？
反应原理与条件
复分解反应需满足“生成沉淀、气体或水”的条件。制备Na?SO?的典型反应为：
Na?CO?（碳酸钠）与H?SO?（硫酸）反应
离子方程式：
CO?2?+2H?→H?O+CO?↑
产物Na?与SO?2?结合生成Na?SO?。
| 反应物 | 物理状态 | 反应条件 | 产物分离方法 |
|---|---|---|---|
| Na?CO?（固） | 固体 | 加热加速反应 | 蒸发结晶 |
| H?SO?（浓） | 液体 | 控制浓度（1:1摩尔比） | 冷却析出硫酸钠晶体 |
实验步骤
-
配制溶液
- 将Na?CO?固体溶于水，配成饱和溶液。
- 缓慢加入浓H?SO?，边加边搅拌（避免剧烈放热）。
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反应控制
- 加热至微沸以促进CO?逸出，确保反应完全。
- 使用pH试纸监测溶液酸性（终点pH≈7）。
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产物提纯
- 蒸发浓缩至出现晶膜后停止加热。
- 自然冷却结晶，抽滤并用乙醇洗涤晶体。
注意事项
- 安全防护：浓硫酸具强腐蚀性，需佩戴护目镜及手套。
- 反应比例：过量H?SO?可能导致副产物（如NaHSO?）。
- 杂质去除：若原料含Ca2?、Mg2?等离子，需预先用NaOH溶液处理。
替代方案
若实验室无Na?CO?，可用NaOH与H?SO?中和：
2NaOH+H?SO?→Na?SO?+2H?O
此法需精确控制滴定终点，避免过量。
通过上述方法，可高效制备高纯度Na?SO?，适用于晶体生长或化工原料合成场景。