Question

18．火電廠煙氣中CO₂ 用電解法促進(jìn)橄欖石（主要成分是 Mg₂SiO₄）固定的部分工藝流程如下：
已知：Mg₂SiO₄（s）+4HCl（aq）?2MgCl₂（aq）+SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-49.04kJ•mol^-1

（1）某橄欖石的組成是Mg₉FeSi₅O₂₀，用氧化物的形式可表示為9MgO•FeO•5SiO₂
（2）為提高HC1溶液溶解橄欖石的效率，可采取的措施：
（3）固碳時(shí)主要反應(yīng)的方程式為NaOH（aq）+CO₂（g）=NaHCO₃（aq），該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原
因是△H＜0．
（4）a溶液為NaCl溶液，流程b的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（5）下列物質(zhì)中也可用作“固碳”的是bc（填字母）
a．CaCl₂　　b．H₂NCH₂COONa　　c．（NH₄）₂CO₃
（6）由圖可知，90℃后曲線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．

（7）經(jīng)分析，所得堿式碳酸鎂產(chǎn)品中含有少量NaCl和Fe₂O₃．為提純，可采取的措施依次為：對(duì)溶解后所得溶液進(jìn)行除鐵處理、對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行洗滌處理．判斷產(chǎn)品洗凈的操作是取少量最后一次的洗滌液，加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如無(wú)沉淀產(chǎn)生，則已洗凈．

Answer 1

分析 （1）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，可看出改寫中要保證原子總數(shù)，化合價(jià)不變，按化合價(jià)分別寫出氧化物的化學(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；
（2）依據(jù)影響反應(yīng)速率因素分析判斷，升溫、增大濃度，增大接觸面積會(huì)提高反應(yīng)速率；
（3）大多數(shù)放熱的、熵增加的過(guò)程有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行；
（4）工業(yè)上用氯電解飽和食鹽水會(huì)獲得燒堿；
（5）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；
（6）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；
（7）氯離子的檢驗(yàn)用硝酸酸化的硝酸；

解答 解：（1）根據(jù)硅酸鹽寫成氧化物的規(guī)律，Mg₉FeSi₅O₂₀用氧化物的形式可表示為9MgO•FeO•5SiO₂，
故答案為：9MgO•FeO•5SiO₂；
（2）為提高HC1溶液溶解橄欖石的效率，可采取的措施適當(dāng)提高溫度，適當(dāng)增大HCl溶液的濃度或攪拌或增大接觸面積等，
故答案為：適當(dāng)提高溫度，適當(dāng)增大HCl溶液的濃度或攪拌或增大接觸面積等；
（3）反應(yīng)NaOH（aq）+CO₂（g）=NaHCO₃（aq）是一個(gè)熵減小的反應(yīng)，要使其自發(fā)進(jìn)行，則必須△H＜0，故答案為：△H＜0；
（4）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、氯氣和氫氣，a溶液為氯化鈉溶液，流程b的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：NaCl溶液，2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（5）所給的物質(zhì)中，H₂NCH₂COONa和（NH₄）₂CO₃可以和二氧化碳之間反應(yīng)，能用作“固碳”的試劑，故答案為：bc；
（6）1 圖中所示數(shù)據(jù)以及曲線變化知道，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；
（7）判斷產(chǎn)品洗凈只需要檢驗(yàn)洗滌液中不含有氯離子即可，氯離子的檢驗(yàn)用硝酸酸化的硝酸銀，操作是：取少量最后一次的洗滌液，加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如無(wú)沉淀產(chǎn)生，則已洗凈，
故答案為：取少量最后一次的洗滌液，加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如無(wú)沉淀產(chǎn)生，則已洗凈．

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，難度不大．