题目内容
电解法促进橄榄石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工艺流程如下:
已知:Mg2SiO4(s) +4HCl(aq)2MgCl2(aq) +SiO2 (s) + 2H2O(l) △H =-49.04 kJ·mol-1
(1)某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为 。
(2)固碳时主要反应的方程式为NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq),该反应能自发进行的原因是 。
(3)请在上图虚框内补充一步工业生产流程 。
(4)下列物质中也可用作“固碳”的是 。(填字母)
a.CaCl2 b.H2NCH2COONa c.(NH4)2CO3
(5)由图可知,90℃后曲线A溶解效率下降,分析其原因 。
(6)经分析,所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯,可采取的措施依次为:对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是 。
(1)9MgO·FeO·5SiO2 (2)ΔH<0
(3)或
(4)bc
(5)120min后,溶解达到平衡,而反应放热,升温平衡逆向移动,溶解效率降低。
(6)取少量最后一次的洗涤液,加硝酸酸化的硝酸银溶液,如无沉淀产生,则已洗净。
【解析】
试题分析:(1)用氧化物形式表示硅酸盐。硅酸盐中含金属元素、Si、O,有的还有结晶水,规则是先写金属氧化物,在写SiO2,要是有水,H2O写在最后。要是有多种金属元素,则按金属活动顺序表,活泼金属氧化物在前,不活泼金属氧化物在后。橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为9MgO·FeO·5SiO2 。(2)能自发进行的反应有两个趋势,一是正反应是放热反应,另一是混乱度向增大方向。NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq),该反应是混乱度减小,不利用自发,要自发只能是正反应是放热反应。即ΔH<0 。(3)从固碳的反应可以看出需要用到氢氧化钠溶液,所以图虚框内补充得到氢氧化钠一步工业生产流程即可,可能通过电解饱和的氯化钠溶液,可以写为或
。(4)a.CaCl2 不会与二氧化碳反应; b.H2NCH2COONa 是氨基酸,氨基能与酸反应生成盐,能固碳。 c.(NH4)2CO3溶液能与二氧化碳反应,生成碳酸氢铵。故选bc。(5)由图可知,120min后,溶解达到平衡,而反应放热,升温平衡逆向移动,溶解效率降低。(6)新产品若没有洗净,可能有Cl-,判断产品洗净的操作是可以通过检验氯离子即可,方法是取少量最后一次的洗涤液,加硝酸酸化的硝酸银溶液,如无沉淀产生,则已洗净。
考点:本题是无机化工流程图题,考查复杂硅酸盐的表示方法,化工流程图的书写,洗涤产物的检验及转化过程中的原因分析。