分析 根据流程图可知,白云石(主要成分MgCO3•CaCO3,含SiO2等杂质)与木醋液(主要成分乙酸)反应生成醋酸钙和醋酸镁,过滤得滤渣1为二氧化硅,滤液中主要溶质是醋酸钙和醋酸镁,加入活性碳脱色,再加入氧化镁,调节溶液中n(Ca):n(Mg)的值,过滤,除去混合液中固体杂质,得醋酸钙和醋酸镁溶液,将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥得CMA,
(1)步骤①MgCO3•CaCO3与CH3COOH的反应生成醋酸钙和醋酸镁;
(2)己知lmol NaOH与二氧化硅发生反应时放出热量为QkJ,则反应的热化学方程式为Si02(s)+2NaOH(aq)=Na2SiO3(aq)+H2O(l),△H=-2QkJ/mol,
步骤②所得滤液常呈褐色,颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外,产生颜色的另一主要原因是实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质;
(3)根据如图2所示钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪效果成正比)关系,可知,当n(Ca):n(Mg)约为3:7时,出水率最高;
(4)根据上面的分析可知,步骤⑥包含的操作有 蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥;
(5)取akg含MgC03•CaC03质量分数为b%的白云石,经过上述流程制备CMA.已知MgC03'•CaC03的损失率为c%,则可得n(Ca(CH3COO)2)=$\frac{a×b%(1-c%)}{184}×1{0}^{3}$mol,
n(Mg(CH3COO)2)=$\frac{a×b%(1-c%)}{184}×1{0}^{3}$×$\frac{7}{3}$mol,
步骤④之后到产品CMA的损失率为d%,以此计算产量.
解答 解:根据流程图可知,白云石(主要成分MgCO3•CaCO3,含SiO2等杂质)与木醋液(主要成分乙酸)反应生成醋酸钙和醋酸镁,过滤得滤渣1为二氧化硅,滤液中主要溶质是醋酸钙和醋酸镁,加入活性碳脱色,再加入氧化镁,调节溶液中n(Ca):n(Mg)的值,过滤,除去混合液中固体杂质,得醋酸钙和醋酸镁溶液,将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥得CMA,
(1)步骤①发生的反应离子方程式为 MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+2H2O,
故答案为:MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+2H2O;
(2)己知lmol NaOH与二氧化硅发生反应时放出热量为QkJ,则反应的热化学方程式为Si02(s)+2NaOH(aq)=Na2SiO3(aq)+H2O(l),△H=-2QkJ/mol,
步骤②所得滤液常呈褐色,颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外,产生颜色的另一主要原因是实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质,
故答案为:Si02(s)+2NaOH(aq)=Na2SiO3(aq)+H2O(l),△H=-2QkJ/mol;实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质;
(3)根据如图2所示钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪效果成正比)关系,可知,当n(Ca):n(Mg)约为3:7时,出水率最高,所以步骤④的目的除调节n(Ca):n(Mg)约为3:7,步骤④中加入氧化镁的目的是调节钙、镁离子的物质的量之比,除去过量的乙酸,
故答案为:3:7;除去过量的乙酸;
(4)根据上面的分析可知,步骤⑥包含的操作有 蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥,
故答案为:蒸发结晶;
(5)取akg含MgC03•CaC03质量分数为b%的白云石,经过上述流程制备CMA.已知MgC03'•CaC03的损失率为c%,则可得n(Ca(CH3COO)2)=$\frac{a×b%(1-c%)}{184}×1{0}^{3}$mol,
n(Mg(CH3COO)2)=$\frac{a×b%(1-c%)}{184}×1{0}^{3}$×$\frac{7}{3}$mol,
步骤④之后到产品CMA的损失率为d%,
则可知所得产品质量约为 ($\frac{a×b%(1-c%)×158}{184}+\frac{a×b%×(1-c%)×\frac{7}{3}×142}{184}$)×(1-d%),
故答案为:($\frac{a×b%(1-c%)×158}{184}+\frac{a×b%×(1-c%)×\frac{7}{3}×142}{184}$)×(1-d%).
点评 本题考查CMA的工艺流程,侧重考查学生阅读题目获取信息能力、对工艺流程的理解、物质分离提纯与条件控制等,综合性较强,题目难度中等,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 原子半径和离子半径均满足:Y<Z | |
B. | 氢化物的沸点不一定是:Y>R | |
C. | 最高价氧化物对应水化物的酸性:T<R | |
D. | 由X、R、Y、Z四种元素组成的化合物水溶液一定显碱性 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素,所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素 | |
B. | 碱化操作时,加入NaOH溶液的原因是在碱性溶液中,可溶性有机质可形成沉淀 | |
C. | 在实验室进行氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等 | |
D. | 在实验室进行过滤操作时,需要用到玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
实验步骤 | 预期现象及结论 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Si、P、S、Cl元素的单质与氢气化合越来越容易 | |
B. | 非金属元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性也一定越强 | |
C. | 元素原子最外层电子数越多,元素金属性越强 | |
D. | F-、O2-、Mg2+、Na+离子半径逐渐减小 |
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