题目内容

1．电解法促进橄榄石（主要成分是Mg2SiO4）固定CO2的部分工艺流程如图1：
已知：Mg2SiO4（s）+4HCl（aq）?2MgCl2（aq）+SiO2 （s）+2H2O（l）△H=-49.04kJ•mol-1

注：碱式碳酸镁3MgCO3•Mg（OH）2•3H2O
（1）固碳时主要反应的方程式为NaOH（aq）+CO2 （g）═NaHCO3 （aq），该反应所用反应物主要是工业上通过电解法得到，请在上图虚框内补充一步工业生产流程．
（2）流程图中滤渣的主要成分是H2SiO3（H4SiO4）．
（3）写出矿化反应的离子方程式3HCO3-+4Mg2++5H2O+5NH3═Mg2（OH）2CO3↓+5NH4+．
（4）下列物质中也可用作“固碳”的是c．（填字母）
a．CaCl2  b．CH3COONa  c．（NH4）2CO3
（5）由图2可知，90℃后曲线A溶解效率下降，分析其原因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）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．

分析 橄榄石（主要成分是Mg2SiO4）磨碎后加入盐酸溶解，过滤得滤渣硅酸，滤液中含有氯化镁，工业上用电解饱和食盐水获得氢氧化钠，固碳时主要反应的方程式为NaOH（aq）+CO2 （g）═NaHCO3 （aq），氯化镁与碳酸氢钠混合，通入氨气，矿化过滤得到碱式碳酸镁3MgCO3•Mg（OH）2•3H2O．
（1）固碳时主要反应的方程式为NaOH（aq）+CO2 （g）═NaHCO3 （aq），需要氢氧化钠，工业上用电解饱和食盐水获得氢氧化钠；
（2）Mg2SiO4与盐酸反应生成氯化镁和硅酸沉淀；
（3）氯化镁与碳酸氢钠混合，通入氨气，矿化得到碱式碳酸镁；
（4）根据能和二氧化碳之间反应的物质来回答；
（5）温度对化学反应平衡移动的影响知识来回答；
（6）氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸银．

解答 解：（1）根据流程图，固碳时主要反应的方程式为NaOH（aq）+CO2 （g）=NaHCO3 （aq），工业上用电解饱和食盐水会获得烧碱，缺少烧碱的制取流程，电解氯化钠溶液生成的氢气和氯气反应得到氯化氢，工业生产流程为
故答案为：；
（2）Mg2SiO4与盐酸反应生成氯化镁和硅酸沉淀，
故答案为：H2SiO3（H4SiO4）；
（3）氯化镁与碳酸氢钠混合，通入氨气，矿化得到碱式碳酸镁，反应离子方程式为3HCO3-+4Mg2++5H2O+5NH3═Mg2（OH）2CO3↓+5 NH4+，
故答案为：3HCO3-+4Mg2++5H2O+5NH3═Mg2（OH）2CO3↓+5 NH4+；
（4）所给的物质中，（NH4）2CO3可以和二氧化碳发生反应生成碳酸氢铵，能用作“固碳”的试剂，
故答案为：c；
（5）图中所示数据以及曲线变化知道，120min后，溶解达到平衡，而该反应是放热，升温，平衡逆向移动，则溶解效率降低，
故答案为：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）判断产品洗净只需要检验洗涤液中不含有氯离子即可，氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸银，操作是：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，
故答案为：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．

点评 本题考查化学和生产结合的工艺流程，是高频考点，明确基本原理、元素化合物性质、物质分离和提纯方法是解本题关键，注意知识的迁移和灵活应用，难度不大．

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（1）Z元素的原子结构示意图，A的电子式为，
（2）组成E的各元素的原子半径由大到小的顺序为N＞O＞H（用元素符号表示）．
（3）写出下列反应的化学方程式：①4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O；③2NH3+3O2═2HNO2+2H2O；
（4）A和E反应生成G，Z2Y是一种麻醉剂，也称为“笑气”，由G在210℃分解生成，该分解反应的化学方程式为NH4NO3$\frac{\underline{\;210℃\;}}{\;}$N2O↑+2H2O．
（5）常温下，G的水溶液的PH=5，则由水电离的氢离子浓度为10-5mol/L，离子浓度由大到小的关系c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）．
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（2）该反应在6min时刻达到平衡．
（3）第7min时刻，V（正）=V（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）下列说法能说明该反应已达平衡状态的是b、c、d、e（填编号）．
a．相同时间内生成0.1molZ的同时，生成0.4molY
b．单位时间消耗0.1molX的同时，消耗0.4molY
c．反应体系中X或者Y或者Z的浓度保持不变
d．混合气体的平均摩尔质量不再变化．
e．反应速率 Vx（正）=$\frac{1}{4}$VY（逆）
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A．D＞C＞B＞AB．B＞C＞D＞AC．D＞B＞C＞AD．C＞D＞A＞B
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被还原的元素是Mn，被氧化的元素是Cl，氧化剂是KMnO4，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2，还原产物是MnCl2，假如有2.5mol Cl2生成，则该反应中电子转移的物质的量为5mol．
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（2）上述各装置的接口正确的连接顺序为①⑤④②③⑥．
（3）操作②时，弹簧夹a、b、c的开、关情况为关闭弹簧夹bc，打开a，如何判断氧气已经完全被消耗掉氢气在c中燃烧，火焰熄灭时，证明氧气已经完全被消耗掉．
（4）在步骤③中，先加热铁触媒，后通混合气体的原因是铁触媒在较高温度时活性大，加快氨气合成的反应速率，反应管D中发生反应的化学方程式是N2+3H2$?_{△}^{铁触媒}$2NH3．
（5）若有氨气生成，现象为E中溶液变红．
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11．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是（　　）
选项操作及现象溶　液
A通入CO2，溶液变浑浊．再升温至65℃以上，溶液变澄清C6H5ONa溶液
B通入CO2，溶液变浑浊．继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液
C通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失．再加入品红溶液，红色褪去Ca（ClO）2溶液
D通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失．再加热溶液，又变浑浊CaCl2溶液
A．AB．BC．CD．D

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