题目内容

1.由菱镁矿(主要成分为MgCO3)制阻燃型氢氧化镁的工艺流程如下:

(1)从图1和图2可以得出的结论为随着水化时间延长,MgO的量不断减少,Mg(OH)2的量不断增加、温度升高,水化反应速率加快.

(2)水化反应MgO+H2O═Mg(OH)2能自发进行的原因是△H<0.
(3)结合元素周期律和下表可知,金属氢氧化物受热分解的规律有金属离子半径越大,氢氧化物越难分解(或金属性越强,氢氧化物越难分解等).(写一条即可)
部分主族元素的金属氢氧化物热分解温度/℃
LiOHNaOHKOHAl(OH)3Mg(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2
924不分解不分解140258390700
(4)已知热化学方程式:Mg(OH)2(s)═MgO(s)+H2O(g)△H=+81.5kJ•mol-1
①Mg(OH)2起阻燃作用的主要原因是Mg(OH)2分解时吸热,使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的MgO覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳.
②与常用卤系(如四溴乙烷)和有机磷系(磷酸三苯酯)阻燃剂相比,Mg(OH)2阻燃剂的优点是无烟、无毒、腐蚀性小.

分析 菱镁矿(主要成分为MgCO3)轻烧,得到MgO,加入水有Mg(OH)2生成,加入硬质酸钠最终得到氢氧化镁固体,
(1)由图1可知,25℃时随着水化时间延长,MgO的量不断减少,Mg(OH)2的量不断增加,图2中温度为90℃,水化速率明显加快;
(2)氧化镁与水的化合反应为放热反应;
(3)由表可知,LiOH、NaOH、KOH,Mg(OH)2、Ca(OH)2、Ba(OH)2金属离子半径越大,氢氧化物越难分解;
(4)①根据Mg(OH)2受热分解的反应热及其氧化物的熔点分析;
②根据生成的产物是否环保分析.

解答 解:(1)由图1可知,25℃时随着水化时间延长,MgO的量不断减少,Mg(OH)2的量不断增加,图2中温度为90℃,水化速率明显加快;
故答案为:随着水化时间延长,MgO的量不断减少,Mg(OH)2的量不断增加;温度升高,水化反应速率加快;
(2)MgO+H2O═Mg(OH)2为放热反应,反应能自发进行;
故答案为:△H<0;
(3)由表可知,LiOH、NaOH、KOH,Mg(OH)2、Ca(OH)2、Ba(OH)2金属离子半径越大,氢氧化物越难分解(或金属性越强,氢氧化物越难分解等);
故答案为:金属离子半径越大,氢氧化物越难分解(或金属性越强,氢氧化物越难分解等);
(4)①Mg(OH)2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分解时吸热,使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的MgO覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳;
②常用卤系(如四溴乙烷)和有机磷系(磷酸三苯酯)高温时有烟生成,且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物,无机类的氢氧化镁具有无烟、无毒、腐蚀性小等优点;
故答案为:无烟、无毒、腐蚀性小.

点评 本题考查了物质的制备和物质的性质,涉及对工艺流程的理解、对条件的控制选择与理解、环境保护等知识点,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,注意把握物质性质以及对题目信息的获取于使用,难度中等.

练习册系列答案
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13.甲醇是一种重要的化工原料,请根据以下材料回答相应的问题:
Ⅰ已知:①CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-51kJ•mol-1
     ②部分物质的反应能量变化如图Ⅰ所示;
     ③利用原电池原理将CO转化为甲醇如图Ⅱ所示.

(1)写出CO2和H2反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),△H=-40kJ•mol-1
(2)该电池中正极的电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH.
Ⅱ甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去,其反应为5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s).不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO,测得的CO2体积分数随着时间t变化曲线如图所示.则:

(1)T2温度时,0-0.5min的反应速率v(CO)=0.8mol•L-1•min-1
(2)T1温度时,反应达到平衡,CO的转化率为80%,化学平衡常数K=1024(用具体数值表示).
(3)下列说法正确的是BC(填编号).
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡状态
B.容器内气体面密度不变,表明反应达到平衡状态
C.单位时间内,消耗amolCO,同时消耗2amolCO2,表面反应v(正)<v(逆)
D.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
E.5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s),该反应为吸热反应
(4)b点时温度不变,若将容器体积增大至原来的两倍,请在图中补充画出CO2体积分数随着时间t的变化曲线.

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