Question

9．麥秸桿、木屑等廢料經干餾制燃料氣過程中產生大量的廢液，俗稱木醋液（主要成分乙酸，還含少量的甲醇、苯酚、焦油等）．以木醋液與白云石（主要成分2MgCO₃•3CaCO₃，還含有SiO₂等雜質）等為原料，可制備出綠色環(huán)保型融雪劑CMA（醋酸鈣、醋酸鎂固體的混合物）．
CMA生產流程如圖1：

（1）步驟①發(fā)生反應的離子方程式為MgCO₃•CaCO₃+4CH₃COOH=Ca²⁺+Mg²⁺+4CH₃COO^-+2CO₂↑+2H₂O．
（2）濾渣1的主要成分為SiO₂（寫化學式）；步驟②所得濾液常呈褐色，顏色除與木醋液中含有少量的有色焦油外，產生顏色的另一主要原因是實驗過程中苯酚被空氣中氧氣氧化最終產生褐色物質．
（3）步驟③是往濾液中加活性炭粉，可使濾液脫色，這是利用了活性炭具有吸附性．實驗測知CMA中鈣、鎂離子的物質的量之比與出水率（與融雪效果成正比）的關系如圖．
（4）由圖2知，當CMA中n（Ca²⁺）：n（Mg²⁺）約為b 時融雪的效果最好．（選填字母）
a．1：2         b．3：7          c．2：3
步驟④的目的主要是調節(jié)鈣、鎂離子的物質的量之比，除去過量的乙酸．
（5）步驟⑥包含的操作有蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌及干燥．

Answer 1

分析 根據流程圖可知，白云石（主要成分MgCO₃•CaCO₃，含SiO₂等雜質）與木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯酚、焦油等雜質）反應生成醋酸鈣和醋酸鎂，過濾得濾渣1為二氧化硅，濾液中主要溶質是醋酸鈣和醋酸鎂，加入活性碳脫色，除去被氧化的苯酚、焦油等雜質，再加入氧化鎂，調節(jié)溶液中n（Ca）：n（Mg）的值，過濾，除去混合液中固體雜質，得醋酸鈣和醋酸鎂溶液，將濾液蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌及干燥得CMA，據此答題；

解答 解：根據流程圖可知，白云石（主要成分MgCO₃•CaCO₃，含SiO₂等雜質）與木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯酚、焦油等雜質）反應生成醋酸鈣和醋酸鎂，過濾得濾渣1為二氧化硅，濾液中主要溶質是醋酸鈣和醋酸鎂，加入活性碳脫色，除去被氧化的苯酚、焦油等雜質，再加入氧化鎂，調節(jié)溶液中n（Ca）：n（Mg）的值，過濾，除去混合液中固體雜質，得醋酸鈣和醋酸鎂溶液，將濾液蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌及干燥得CMA，
（1）根據上面的分析可知，步驟①發(fā)生的反應離子方程式為 MgCO₃•CaCO₃+4CH₃COOH=Ca²⁺+Mg²⁺+4CH₃COO^-+2CO₂↑+2H₂O，
故答案為：MgCO₃•CaCO₃+4CH₃COOH=Ca²⁺+Mg²⁺+4CH₃COO^-+2CO₂↑+2H₂O；
（2）步驟②所得濾渣1的主要成分為二氧化硅，化學式為SiO₂，步驟②所得濾液常呈褐色，顏色除與木醋液中含有少量的有色的焦油有關外，產生顏色的另一主要原因是實驗過程中苯酚被空氣中氧氣氧化最終產生褐色物質，
故答案為：SiO₂；實驗過程中苯酚被空氣中氧氣氧化最終產生褐色物質；
（3）往濾液中加活性炭粉，可使濾液脫色，這是利用了活性炭具有吸附性，根據如圖2所示鈣、鎂的物質的量之比與出水率（與融雪效果成正比）關系，可知，當n（Ca）：n（Mg）約為3：7時，出水率最高，所以步驟④的目的除調節(jié)n（Ca）：n（Mg）約為3：7，故選b，步驟④中加入氧化鎂的目的是調節(jié)鈣、鎂離子的物質的量之比，除去過量的乙酸，
故答案為：吸附性；b；調節(jié)鈣、鎂離子的物質的量之比，除去過量的乙酸；
（4）根據上面的分析可知，步驟⑥包含的操作有 蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌及干燥，
故答案為：蒸發(fā)結晶．

點評 本題考查學生閱讀題目獲取信息能力、對工藝流程的理解、物質推斷、物質分離提純與條件控制等，綜合性較強，題目難度中等，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識、信息進行解決問題的能力．