题目内容

从海水中提取试剂级NaCl及回收金属Mg的工业流程如图1:
    
(1)步骤I原理如图2,在实验室中完成该步骤所用装置为
 
(填序号).
(2)某学习小组设计了实验模拟步骤Ⅱ:
粗盐溶解
Bacl2
①
NaOH
②
Na2CO3
③
过滤
HCl
NaCl溶液
①该实验中加入Na2CO3的作用是
 
;若向粗盐溶液中加入的是Na2CO3浓溶液,则有难溶的Mg2(OH)2C03生成,同时有气体逸出.该反应的离子方程式为
 
.
②学习小组发现上述实验即使BaCl2用量不足,第③步沉淀中依然含有少量BaCO3.试从平衡角度分析
 
.
③在第②步后增加过滤,并从滤渣中得到MgCl2?6H2O.工业上通过电解获得Mg的化学方程式为
 
;
若720℃时直接将MgCl2.6H20熔融,然后用惰性电极电解,发现有固体剩余,则该固体可能是
 
(写化学式);现有ag滤渣,用上二述方法处理回收Mg时产生标况下Cl2bL,剩余固体为cg.则滤渣中镁元素的质量分数为
 
(不必化简).
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,海水资源及其综合利用
专题:
分析:由分离流程可知,步骤I利用太阳能进行海水晒盐,与蒸发原理相同,步骤Ⅱ为粗盐溶解
BaCl2
①
NaOH
②
Na2CO3
③
过滤
HCl
NaCl溶液,①除去硫酸根离子,②除去镁离子,③除去钙离子及过量的钡离子,最后加盐酸可除去过量的碳酸钠,注意除杂试剂均过量,以此来解答.
解答: 解:(1)步骤I原理为蒸发,在实验室中完成该步骤所用装置为图2中C(蒸发),故答案为:C;
(2)①该实验中加入Na2CO3的作用是除去钙离子、钡离子;若向粗盐溶液中加入的是Na2CO3浓溶液,则有难溶的Mg2(OH)2C03生成,同时有气体逸出,气体为C02,该反应的离子方程式为2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑,
故答案为:除去钙离子、钡离子;2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑;
②第③步沉淀中依然含有少量BaCO3,是因为加入CO32-使BaSO4的溶解平衡向溶解方向移动,从而形成BaCO3,故答案为:加入CO32-使BaSO4的溶解平衡向溶解方向移动,从而形成BaCO3;
③Mg为活泼金属,则工业上通过电解获得Mg的化学方程式为MgCl2(熔融)
 电解 
.
 
Mg+Cl2↑,720℃时直接将MgCl2.6H20熔融,水解生成Mg(OH)2,然后分解生成固体MgO;滤渣中含MgCl2?6H2O,产生标况下Cl2bL,由MgCl2(熔融)
 电解 
.
 
Mg+Cl2↑可知含Mg为
bL
22.4L/mol
×24g/mol
=
24b
22.4
g,剩余固体为cg为MgO的质量,则含Mg为
24c
40
g,则滤渣中镁元素的质量分数为
24b
22.4
+
24c
40
a
×100%,
故答案为:MgCl2(熔融)
 电解 
.
 
Mg+Cl2↑;
24b
22.4
+
24c
40
a
×100%.
点评:本题以海水资源的利用考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,(2)中电解及计算为解答的难点,题目难度中等.
练习册系列答案
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试运用所学知识,回答下列问題.
(1)根据下列反应的能量变化示意图,计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=
 
.

(2)在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0
测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线 如图2所示:
①从反应开始到平衡,H2O的平均反应速率v(H2O)=
 

②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是
 
(填序号).
A.升高温度 B、将CH3OH(g)及时液化移出 C.选择高效催化剂D.再充入1molCO2和4molH2
(3)CO2溶于水生成碳酸.巳知下列数据:
弱电解质H2CO3NH3?H2O
电离平衡常数(25℃)Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.61×10-1
Kb=1.77×10
现有常a下1mol?L-1(NH4)2CO3,溶液,己知NH4+水解的平衡常数Kb=
Kw
Kb
,CO32-第一步水解的平衡数Kb=
Kw
Ka2
.
①判断该溶液呈
 
 (填“酸”“中”或“碱”)性,写出该溶液中CO32-发生笫-步水解的离子方程式
 
.
②下列粒子之间的关系式,其中正确的是
 
  (填序号).
A.c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(NH3?H20)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=1mol?L-1
D.c(NH4+)+c(NH3?H20)=2c(CO32-)+2c(HC03-)+2c(H2CO3)
(4)据报道,科学家在实验室己研制出在燃料电池的反应容器中,利用特殊电极材料以CO和O2为原料做成电池,原理如图3所示.通入CO的管口是
 
(填“c”或“d”),写出该电极的电极反应式
 
.

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