11.水合堿式碳酸鎂[4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O〕,又稱輕質碳酸鎂.常利用菱鎂礦(質量含量為碳酸鎂90%,碳酸鈣10%〕碳化法制。

(1)根據(jù)下列表格數(shù)據(jù),選擇消化反應的最佳溫度70℃;理由是溫度進一步升高同等幅度,轉化率幾乎不變,但能耗增加.
消化溫度/℃30405060708090
轉化率/%50.358.285.185.290.791.291.5
(2)碳化反應可生成Mg(HCO32,生成Mg(HCO32的化學方程式為Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO32
(3)流程圖中煅燒反應和熱解反應可以為碳化反應提供二氧化碳源.
(4)有工藝設計利用鹵水碳化法制取輕質碳酸鎂:
①鹵水中含有Fe2+和Mn2+,當其濃度小于1×10-5時,可以認為完全除去.常溫時當調節(jié)溶液pH為9.5時,此時Mn2+小于10-5mol/L,不會沉淀出來.
物質Mg(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2
Ksp10-1110-3910-1710-14
②如果把Fe2+轉化為Fe3+,從環(huán)境角度選擇最合適的氧化劑為C.
A.Ca(C1O)2   B.Cl2   C.H2O2   D.HNO3
③下列方案中,較好的為方案2,理由是加入碳酸鈉的產(chǎn)品中易混入更多雜質,不易提純.

分析 菱鎂礦(質量含量為碳酸鎂90%,碳酸鈣10%〕碳化法制取水合堿式碳酸鎂[4MgC03•Mg(OH)2•4H2O〕,將菱鎂礦煅燒,得到氧化鎂和氧化鈣,再加入水發(fā)生消化反應,凈化得到氫氧化鎂,與二氧化碳發(fā)生碳化反應,Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO32,再熱解得到產(chǎn)品,反應為:5Mg(HCO32$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$[4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O+6CO2↑,
(1)選擇轉化率大但是又不多余耗能的;
(2)由流程圖可知Mg(HCO32由Mg(OH)2和2CO2反應而來;
(3)流程圖中煅燒反應和最后的熱解反應能提高二氧化碳;
(4)①根據(jù)離子不沉淀,離子積小于溶度積計算;
②把Fe2+轉化為Fe3+,從環(huán)境角度選擇最合適的氧化劑應為不會生成污染環(huán)境的物質為佳;
③方案1中加入碳酸鈉的產(chǎn)品中易混入更多雜質,不易提純.

解答 解:(1)由圖可知,70℃時,物質的轉化率較大,但是溫度進一步升高同等幅度,轉化率幾乎不變,但能耗增加;
故答案為:70℃;溫度進一步升高同等幅度,轉化率幾乎不變,但能耗增加;
(2)由流程圖可知Mg(HCO32由Mg(OH)2和2CO2反應而來,反應為:Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO32;
故答案為:Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO32;
(3)煅燒反應中碳酸鎂和碳酸鈣生成二氧化碳,熱解反應生成二氧化碳;
故答案為:煅燒反應;熱解反應;
(4)①已知:Ksp(Mn(OH)2)=10-14,常溫時當調節(jié)溶液pH為9.5時,c(OH-)=10-4.5,此時Mn2+小于不沉淀,則c(Mn2+)•c(OH-2<Ksp(Mn(OH)2)=10-14,則c(Mn2+)<$\frac{1{0}^{-14}}{(1{0}^{-4.5})^{2}}$=10-5;
故答案為:10-5;
②把Fe2+轉化為Fe3+,從環(huán)境角度選擇過氧化氫的產(chǎn)物為水,不污染環(huán)境;
故答案為:C;
③利用鹵水碳化法制取輕質碳酸鎂,方案1中加入碳酸鈉的產(chǎn)品中易混入更多雜質,不易提純,故方案2更合適;
故答案為:方案2;加入碳酸鈉的產(chǎn)品中易混入更多雜質,不易提純.

點評 本題考查了物質的制備,涉及對工藝流程的理解、氧化還原反應、對條件的控制選擇與理解、溶度積的計算等,理解工藝流程原理是解題的關鍵,是對學生綜合能力的考查,需要學生具備扎實的基礎與靈活運用能力,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

1.某品牌茶葉中鐵元素的檢驗可經(jīng)過以下四個步驟完成:將茶葉灼燒灰化→用濃硝酸溶解茶葉灰→過濾得到的濾液→檢驗濾液中的Fe3+.圖是該實驗可能用到的實驗用品.有關該實驗的說法中錯誤的是( 。
A.第一步需選用儀器①、②和⑨,儀器①的名稱叫坩堝
B.第二步用濃硝酸溶解茶葉灰,可能將Fe2+氧化成Fe3+
C.要完成第三步,需選用④、⑤和⑦,除夾持儀器外還缺濾紙
D.第四步,用試劑⑧檢驗濾液中的Fe3+,溶液中生成血紅色沉淀

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:多選題

2.物質的量為0.10mol的鎂條在足量的、且只含有CO2和O2混合氣體的容器中充分燃燒(產(chǎn)物不含碳酸鎂),反應后容器內(nèi)固體物質的質量可能(  )
A.2.2gB.4.2gC.4.4gD.4.8g

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列敘述正確的是( 。
A.強電解質都易溶于水,所以BaSO4是弱電解質
B.氨氣的水溶液可以導電,但氨氣屬于非電解質
C.使用催化劑可以讓不自發(fā)的化學反應自發(fā)進行
D.電解質溶液的導電過程屬于物理變化

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:計算題

6.向兩份30ml同一濃度的NaOH溶液中通入CO2氣體,因CO2通入量的不同,溶液的組成也不同,得到溶液M、N.若向M、N溶液中逐滴加入濃度為0.25mol•L-1鹽酸,產(chǎn)生的氣體體積v(CO2)與加入鹽酸的體積v(HCl)的關系分別為如圖所示兩種情況A和B.
請回答下列問題:
(1)NaOH溶液的物質的量濃度為0.25mol•L-1
(2)M、N兩溶液中相同組分溶質的物質的量之比為3:5.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.將9.6g純銅片投入足量的某硝酸溶液中,銅片完全溶解.放出氣體由導管過盛有蒸餾水的洗氣瓶充分反應,測得洗氣瓶中液體增重Vg.排水后理論上從洗氣瓶出氣口收集到氣體(S.T.P)的體積為(  )
A.2.24升B.3.36升C.4.48升D.5.6升

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

3.某研究性學習小組的同學通過查閱資料得到如下信息:草酸晶體(H2C2O4•2H2O)無色,熔點為101℃,受熱脫水、升華,易溶于水,170℃以上分解可得到CO、CO2、H2O、CuC2O4難溶于水.他們欲利用如圖裝置驗證上述產(chǎn)物(加熱儀器、夾持儀器省略).

(1)加熱草酸晶體使其分解的裝置是I(或III)(從I、II、III中選。炞C其分解產(chǎn)物的裝置依次是D→F→A→B→C→E或D→F→A→B→A→C→E→a→尾氣處理裝置(用裝置字母作答,裝置可重復使用).
(2)D中試劑是無水CuSO4,證明有CO生成的現(xiàn)象是E中固體由黑色變成紅色,E右側的澄清石灰水變渾濁.
(3)實驗中有兩處需要加熱,加熱的順序是,寫出一種處理尾氣的方法:用排水法收集尾氣或將尾氣燃燒掉.
(4)若上述實驗均產(chǎn)生了預期的現(xiàn)象,寫出草酸分解的化學方程式:測量Na2C2O4溶液的pH,pH>7或向等物質的量濃度的鹽酸和草酸溶液中各滴入2滴心蕊試液,草酸溶溶中紅色淺一些.
(5)設計一種方案證明草酸是弱酸.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.我國古代勞動人民的發(fā)明創(chuàng)造,為世界文明的發(fā)展作出巨大貢獻,下列說法不正確的是( 。
A.活字印刷的泥活字是硅酸鹽材料制成的
B.制指南針的磁石主要成分是四氧化三鐵
C.引爆黑火藥后,硫磺燃燒生成三氧化硫
D.用樹皮造紙過程主要是提取其中的纖維素

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:2017屆山東省高三上第一次教學診斷化學卷(解析版) 題型:選擇題

下列離子能大量共存,且滿足相應要求的是

選項

離子

要求

A

K+、Cl-、SO42-、MnO4-

c(K+)< c(Cl-)

B

Na+、Ca2+、I-、NO3-

c(H+)/c(OH-)=1×1014

C[

Al3+、NH4+、SO42-、CH3COO-

滴加NaOH溶液立刻有氣體產(chǎn)生

D

Na+、Mg2+、Ag+、NO3-

滴加氨水先有沉淀產(chǎn)生,后沉淀部分溶解

查看答案和解析>>

同步練習冊答案