Question

13．鎂橄欖石主要成分是Mg₂SiO₄，電解法促進(jìn)鎂橄欖石固定CO₂的工藝流程如圖1所示：
已知：Mg₂SiO₄（s）+4HCl（aq）?2MgCl₂（aq）+SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-49.04kJ•mol^-1
固碳時(shí)主要反應(yīng)的方程式為NaOH（aq）+CO₂（g）=NaHCO₃（aq）．

（1）圖1方框里的操作名稱(chēng)是電解，橫線(xiàn)上的物質(zhì)有（填化學(xué)式）H₂、Cl₂．
（2）下列物質(zhì)中也可用作“固碳”的是（填字母序號(hào)）BC．
A．CaCl₂           B．NH₃•H₂O    C．Na₂CO₃          D．H₂O
（3）由圖2可知，90℃后曲線(xiàn)A溶解效率下降，分析其原因120min后溶解達(dá)到平衡，而反應(yīng)放熱，升溫平衡逆向移動(dòng)，溶解效率降低．
（4）經(jīng)分析，所得堿式碳酸鎂沉淀中含有少量NaCl．為提純，可采取的方法是洗滌．本流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是（填化學(xué)式）NaCl．
（5）另一種橄欖石的組成是Mg₉FeSi₅O₂₀，用氧化物的形式可表示為9MgO•FeO•5SiO₂．

Answer 1

分析 （1）工業(yè)上用氯電解飽和食鹽水會(huì)獲得燒堿，氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳固碳，生成氫氣和氯氣可以制備鹽酸；
（2）根據(jù)能和二氧化碳之間反應(yīng)的物質(zhì)能來(lái)固定二氧化碳來(lái)回答；
（3）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來(lái)回答，20min后，溶解達(dá)到平衡，而該反應(yīng)是放熱，升溫，平衡逆向移動(dòng)；
（4）所得堿式碳酸鎂沉淀中含有少量NaCl．為提純沉淀可采取的方法是利用氯化鈉易溶分析，可循環(huán)利用的物質(zhì)是流程中參加反應(yīng)，最后又重新生成的物質(zhì)；
（5）硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，化學(xué)上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其組成，例如：鎂橄欖石（Mg₂SiO₄）常以2MgO•SiO₂表示，可看出改寫(xiě)中要保證原子總數(shù)，化合價(jià)不變，按化合價(jià)分別寫(xiě)出氧化物的化學(xué)式，如有多個(gè)原子，在前面加上系數(shù)，使之成為倍數(shù)，據(jù)此進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）根據(jù)流程圖，固碳時(shí)主要反應(yīng)的方程式為NaOH（aq）+CO₂ （g）=NaHCO₃ （aq），工業(yè)上用氯電解飽和食鹽水會(huì)獲得燒堿，缺少燒堿的制取流程，生成的氯化氫是電解氯化鈉溶液生成的氫氣和氯氣反應(yīng)得到，故答案為：電解；H₂、Cl₂；
（2）所給的物質(zhì)中，NH₃•H₂O、Na₂CO₃ 可以和二氧化碳發(fā)生生成碳酸氫銨、碳酸氫鈉，能用作“固碳”的試劑，故答案為：BC；
（3）圖中所示數(shù)據(jù)以及曲線(xiàn)變化知道，20min后，溶解達(dá)到平衡，而該反應(yīng)是放熱，升溫，平衡逆向移動(dòng)，則溶解效率降低，
故答案為：120min后，溶解達(dá)到平衡，而反應(yīng)放熱，升溫平衡逆向移動(dòng)，溶解效率降低；
（4）所得堿式碳酸鎂沉淀中含有少量NaCl，氯化鈉溶于水，為提純可采取洗滌的方法除去，流程分析可知NaCl在反應(yīng)中參加反應(yīng)，最后重新生成，可以循環(huán)使用，
故答案為：洗滌；NaCl；
（5）根據(jù)硅酸鹽寫(xiě)成氧化物的規(guī)律，Mg₉FeSi₅O₂₀用氧化物的形式可表示為9MgO•FeO•5SiO₂，故答案為：9MgO•FeO•5SiO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道化學(xué)和生產(chǎn)結(jié)合的工藝流程題，是現(xiàn)在考試的熱點(diǎn)，注意知識(shí)的遷移和靈活應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，難度中等．