Question

电解法促进橄榄石（主要成分是Mg2SiO4）固定CO2的部分工艺流程如下：

已知：Mg2SiO4(s) +4HCl(aq)2MgCl2(aq) +SiO2 (s) + 2H2O(l) △H =－49.04 kJ·mol-1

（1）某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物的形式可表示为 。

（2）固碳时主要反应的方程式为NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq)，该反应能自发进行的原因是 。

（3）请在上图虚框内补充一步工业生产流程 。

（4）下列物质中也可用作“固碳”的是 。（填字母）

a．CaCl2 b．H2NCH2COONa c．(NH4)2CO3

（5）由图可知，90℃后曲线A溶解效率下降，分析其原因 。

（6）经分析，所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯，可采取的措施依次为：对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是 。

 

Answer 1

（1）9MgO·FeO·5SiO2 （2）ΔH＜0

（3）或

（4）bc

（5）120min后，溶解达到平衡，而反应放热，升温平衡逆向移动，溶解效率降低。

（6）取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净。

【解析】

试题分析：（1）用氧化物形式表示硅酸盐。硅酸盐中含金属元素、Si、O，有的还有结晶水，规则是先写金属氧化物，在写SiO2，要是有水，H2O写在最后。要是有多种金属元素，则按金属活动顺序表，活泼金属氧化物在前，不活泼金属氧化物在后。橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物的形式可表示为9MgO·FeO·5SiO2 。（2）能自发进行的反应有两个趋势，一是正反应是放热反应，另一是混乱度向增大方向。NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq)，该反应是混乱度减小，不利用自发，要自发只能是正反应是放热反应。即ΔH＜0 。（3）从固碳的反应可以看出需要用到氢氧化钠溶液，所以图虚框内补充得到氢氧化钠一步工业生产流程即可，可能通过电解饱和的氯化钠溶液，可以写为或

。（4）a．CaCl2 不会与二氧化碳反应； b．H2NCH2COONa 是氨基酸，氨基能与酸反应生成盐，能固碳。 c．(NH4)2CO3溶液能与二氧化碳反应，生成碳酸氢铵。故选bc。（5）由图可知，120min后，溶解达到平衡，而反应放热，升温平衡逆向移动，溶解效率降低。（6）新产品若没有洗净，可能有Cl-，判断产品洗净的操作是可以通过检验氯离子即可，方法是取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净。

考点：本题是无机化工流程图题，考查复杂硅酸盐的表示方法，化工流程图的书写，洗涤产物的检验及转化过程中的原因分析。