Question

13．镁橄榄石主要成分是Mg₂SiO₄，电解法促进镁橄榄石固定CO₂的工艺流程如图1所示：
已知：Mg₂SiO₄（s）+4HCl（aq）?2MgCl₂（aq）+SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-49.04kJ•mol^-1
固碳时主要反应的方程式为NaOH（aq）+CO₂（g）=NaHCO₃（aq）．

（1）图1方框里的操作名称是电解，横线上的物质有（填化学式）H₂、Cl₂．
（2）下列物质中也可用作“固碳”的是（填字母序号）BC．
A．CaCl₂           B．NH₃•H₂O    C．Na₂CO₃          D．H₂O
（3）由图2可知，90℃后曲线A溶解效率下降，分析其原因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．
（4）经分析，所得碱式碳酸镁沉淀中含有少量NaCl．为提纯，可采取的方法是洗涤．本流程中可循环利用的物质是（填化学式）NaCl．
（5）另一种橄榄石的组成是Mg₉FeSi₅O₂₀，用氧化物的形式可表示为9MgO•FeO•5SiO₂．

Answer 1

分析 （1）工业上用氯电解饱和食盐水会获得烧碱，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳固碳，生成氢气和氯气可以制备盐酸；
（2）根据能和二氧化碳之间反应的物质能来固定二氧化碳来回答；
（3）温度对化学反应平衡移动的影响知识来回答，20min后，溶解达到平衡，而该反应是放热，升温，平衡逆向移动；
（4）所得碱式碳酸镁沉淀中含有少量NaCl．为提纯沉淀可采取的方法是利用氯化钠易溶分析，可循环利用的物质是流程中参加反应，最后又重新生成的物质；
（5）硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，化学上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其组成，例如：镁橄榄石（Mg₂SiO₄）常以2MgO•SiO₂表示，可看出改写中要保证原子总数，化合价不变，按化合价分别写出氧化物的化学式，如有多个原子，在前面加上系数，使之成为倍数，据此进行分析解答．

解答 解：（1）根据流程图，固碳时主要反应的方程式为NaOH（aq）+CO₂ （g）=NaHCO₃ （aq），工业上用氯电解饱和食盐水会获得烧碱，缺少烧碱的制取流程，生成的氯化氢是电解氯化钠溶液生成的氢气和氯气反应得到，故答案为：电解；H₂、Cl₂；
（2）所给的物质中，NH₃•H₂O、Na₂CO₃ 可以和二氧化碳发生生成碳酸氢铵、碳酸氢钠，能用作“固碳”的试剂，故答案为：BC；
（3）图中所示数据以及曲线变化知道，20min后，溶解达到平衡，而该反应是放热，升温，平衡逆向移动，则溶解效率降低，
故答案为：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；
（4）所得碱式碳酸镁沉淀中含有少量NaCl，氯化钠溶于水，为提纯可采取洗涤的方法除去，流程分析可知NaCl在反应中参加反应，最后重新生成，可以循环使用，
故答案为：洗涤；NaCl；
（5）根据硅酸盐写成氧化物的规律，Mg₉FeSi₅O₂₀用氧化物的形式可表示为9MgO•FeO•5SiO₂，故答案为：9MgO•FeO•5SiO₂．

点评 本题是一道化学和生产结合的工艺流程题，是现在考试的热点，注意知识的迁移和灵活应用是解题的关键，难度中等．