Question

4．對低品位的菱鎂礦（主要成份是MgCO₃和CaCO₃）的綜合利用意義重大．礦石經(jīng)煅燒、消化后得到鈣鎂的氫氧化物，再經(jīng)過碳化實現(xiàn)Ca²⁺、Mg²⁺的分離．碳化反應的化學方程式如下：
Ca（OH）₂+Mg（OH）₂+3CO₂?CaCO₃+Mg（HCO₃）₂+H₂O△H＜0
（1）碳化溫度保持在50～60℃．溫度偏高不利于碳化反應，原因是（寫出兩點）二氧化碳的溶解度小、碳酸氫鎂分解．
（2）已知某次碳化時溶液中鈣離子濃度隨時間的變化如右下圖所示，在10min到13min之內鈣離子的反應速率為0.009mol/（L•min）．15min之后鈣離子濃度增大，原因是（用化學方程式表示）CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂．
（3）幾種常見氧化物與CO₂反應的能力順序如下：MgO＜CaO＜₃₈SrO＜₅₆BaO．原因是根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質子數(shù)，得知它們均為ⅡA族元素，同一主族的元素，從上到下，電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，元素的金屬性逐漸增強，金屬氧化物與CO₂的反應能力逐漸增強．

Answer 1

分析 （1）溫度過高，二氧化碳的溶解度減小，且碳酸氫鎂不穩(wěn)定，如溫度過低，反應速率較��；
（2）在10min到13min之內鈣離子濃度由0.145mol/L變化為0.118mol/L，結合v=$\frac{△c}{△t}$計算速率；15min之后鈣離子濃度增大，原因是二氧化碳與碳酸鈣反應生成碳酸氫鈣；
（3）原子半徑越大，其吸收范圍越大，則吸收能力越強．

解答 解：（1）溫度過高，二氧化碳的溶解度減小，且碳酸氫鎂不穩(wěn)定，不利于碳化反應，如溫度過低，反應速率較小，也不利于不利于碳化反應，
故答案為：二氧化碳的溶解度��；碳酸氫鎂分解；
（2）在10min到13min之內鈣離子濃度由0.145mol/L變化為0.118mol/L，v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.145mol/L-0.118mol/L}{3min}$=0.009mol/（L•min），
15min之后鈣離子濃度增大，原因是二氧化碳與碳酸鈣反應生成碳酸氫鈣，反應的方程式為CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，
故答案為：0.009mol/（L•min）；CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂；
（3）根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質子數(shù)，得知它們均為ⅡA族元素．同一主族的元素，從上到下，電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸增大，原子半徑越大，反應接觸面積越大，則吸收能力越大，故答案為：根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質子數(shù)，得知它們均為ⅡA族元素，同一主族的元素，從上到下，電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強．

點評 本題綜合考查難溶電解質的溶解平衡、化學反應速率以及化學方程式的書寫等知識，側重于化學與生活、生產(chǎn)的考查，有利于培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng)，難度中等．