题目内容
2.往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其使用范围.例如,在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2,树脂可燃性大大降低,该Mg(OH)2的生产工艺如下:(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[MgOH)2-nCln•m H2O],反应的化学方程式为2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2.
(2)合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生发应:
Mg(OH)2-nCln•mH2O=$\frac{1-x}{2}$Mg(OH)2+$\frac{x}{2}$MgCl2+mH2O
水热处理后,过滤、水洗.水洗的目的是除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等.
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大、易分散、与高分子材料柏容性好等特点.上述工艺流程中与此有关的步骤是水热处理、表面处理.
(4)已知:
Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g)△H1=+81.5kJ•mol-1
Al(OH)3(s)=$\frac{1}{2}$Al2O3(s)+$\frac{3}{2}$H2O(g)△H2=+87.7kJ•mol-1
①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳.
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果更好的是Mg(OH)2,原因是Mg(OH)2的吸热效率为:81.5kJ•mol-1/58g•mol-1=1.41 kJ•g-1,Al(OH)3的吸热效率为:87.7kJ•mol-1/78g•mol-1=1.12 kJ•g-1,等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多.
(5)常用阻燃剂主要有三类:A.卤系,如四溴乙烷;B,磷系,如磷酸三苯酯;C.无机类,主要是Mg(OH)2和Al(OH)3.从环保的角度考虑,应,用时较理想的阻燃剂是C(填编号),不选另两类的理由是A会破坏臭氧层,B中的磷元素会造成藻类生物的大量繁殖.
分析 (1)石灰乳是氢氧化钙,依据题干信息以及元素守恒书写化学反应方程式即可;
(2)由化学反应原理以及方程式判断物质残留,然后回到即可;
(3)根据氢氧化镁的流程步骤分析即可;
(4)①根据Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解的反应热及其氧化物的熔点分析;②根据等质量的氢氧化物分解时吸收的热量相对大小分析;
(5)卤代烃会破坏臭氧层,磷元素会造成藻类生物的大量繁殖.
解答 解:(1)石灰乳是氢氧化钙,MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O],依据元素守恒,化学反应方程式为:2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2,故答案为:2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2;
(2)此反应除生产氢氧化镁外,还生成MgCl2、CaCl2,另外还可能剩4余氢氧化钙,故水洗的目的是:除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等,故答案为:除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等;
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点,上述工艺流程中通过水热处理和表面处理可以使氢氧化镁晶体具有此特点,故答案为:水热处理、表面处理;
(4)①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降,使环境稳定达到着火点以下,阻止了燃料的燃烧;且同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面,使阻燃效果更佳,故答案为:Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳;②Mg(OH)2的吸热效率为:$\frac{81.5kJ/mol}{58g/mol}$=1.41 kJ•g-1;Al(OH)3的吸热效率为:$\frac{87.7kJ/mol}{78g/mol}$=1.12 kJ•g-1;
等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多,所以阻燃效果较好的是Mg(OH)2,
故答案为:Mg(OH)2;Mg(OH)2的吸热效率为:81.5kJ•mol-1/58g•mol-1=1.41 kJ•g-1,Al(OH)3的吸热效率为:87.7kJ•mol-1/78g•mol-1=1.12 kJ•g-1等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多;
(5)A会破坏臭氧层,B中的磷元素会造成藻类生物的大量繁殖.无机类的氢氧化镁和氢氧化铝具有消烟、无毒、腐蚀性小等优点,所以选C.
故答案为:C;A会破坏臭氧层,B中的磷元素会造成藻类生物的大量繁殖.
点评 本题主要考查的是工业生产流程图,涉及知识点较多,为高频考点,难度较大,认真分析各步反应原理是解决此类题目的关键.
A. | 充分反应后该反应放出98 kJ的热量 | |
B. | 10min后,升高温度能使$\frac{n(M)}{n(A)}$增大 | |
C. | 3min时B的生成速率是M生成速率的3倍 | |
D. | 反应到达平衡时刻B的转化率为75% |
A. | 60g丙醇中存在的共价键总数为10NA | |
B. | 50mL 18.4 mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子数目为0.46NA | |
C. | 钠在空气中燃烧可生成多种氧化物.23 g钠充分燃烧时转移电子数为1 NA | |
D. | 235 g核素${\;}_{92}^{239}$U发生裂变反应:${\;}_{92}^{239}$U+${\;}_{0}^{1}$n$\stackrel{裂变}{→}$${\;}_{38}^{90}$Sr+${\;}_{54}^{136}$U+10${\;}_{0}^{1}$n净产生的中子(${\;}_{0}^{1}$n)数为10NA |
A. | 选择不同催化剂,可以改变反应速率,不改变△H | |
B. | 及时分离液态硫,能提高SO2的转化率 | |
C. | 在恒容恒温容器中反应,气体压强不变时达到平衡状态 | |
D. | 升高温度,正、逆反应速率均增大,n(CO)增大 |
途径①S$\stackrel{农硝酸}{→}$H2SO4
途径②S$\stackrel{O_{2}}{→}$SO2$\stackrel{O_{2}}{→}$SO3$\stackrel{H_{2}O}{→}$H2SO4.
A. | 途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性 | |
B. | 途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本 | |
C. | 由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol e- | |
D. | 途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高 |
A. | ${\;}_{78}^{202}$Pt和${\;}_{78}^{198}$Pt的核外电子数相同,是同一种核素 | |
B. | 于${\;}_{78}^{202}$Pt和${\;}_{78}^{198}$Pt的中子数相同,互称为同位素 | |
C. | 于${\;}_{78}^{202}$Pt和${\;}_{78}^{198}$Pt的质子数相同,互称为同位素 | |
D. | 于${\;}_{78}^{202}$Pt和${\;}_{78}^{198}$Pt的质量数相同,不能互称为同位素 |
溶质的物质的量浓度/mol•L-1 | 溶液的密度/g•cm-3 | |
硫酸 | c1 | ρ1 |
氨水 | c2 | ρ2 |
(2)质量分数为w1的硫酸与水等体积混合,所得溶液的质量分数大于 $\frac{{w}_{1}}{2}$(填“大于”“小于”或“等于”,下同).
(3)物质的量浓度为c2 mol•L-1的氨水与$\frac{1}{5}$c2 mol•L-1的氨水等质量混合,所得溶液的密度大于ρ2 g•cm-3,所得溶液的物质的量浓度大于$\frac{3}{5}$c2 mol•L-1(混合后溶液的体积变化忽略不计).
(4)将不纯的NaOH样品1g(样品含少量Na2CO3和水),放入50mL 1mol/L的硫酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40mL 1mol/L的NaOH溶液.蒸发中和后的溶液,最终得到多少g固体?