Question

18．火电厂烟气中CO₂ 用电解法促进橄榄石（主要成分是 Mg₂SiO₄）固定的部分工艺流程如下：
已知：Mg₂SiO₄（s）+4HCl（aq）?2MgCl₂（aq）+SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-49.04kJ•mol^-1

（1）某橄榄石的组成是Mg₉FeSi₅O₂₀，用氧化物的形式可表示为9MgO•FeO•5SiO₂
（2）为提高HC1溶液溶解橄榄石的效率，可采取的措施：
（3）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△H＜0．
（4）a溶液为NaCl溶液，流程b的化学反应方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（5）下列物质中也可用作“固碳”的是bc（填字母）
a．CaCl₂　　b．H₂NCH₂COONa　　c．（NH₄）₂CO₃
（6）由图可知，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．

（7）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．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）依据影响反应速率因素分析判断，升温、增大浓度，增大接触面积会提高反应速率；
（3）大多数放热的、熵增加的过程有利于反应的自发进行；
（4）工业上用氯电解饱和食盐水会获得烧碱；
（5）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；
（6）温度对化学反应平衡移动的影响知识来回答；
（7）氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸；

解答 解：（1）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；
（2）为提高HC1溶液溶解橄榄石的效率，可采取的措施适当提高温度，适当增大HCl溶液的浓度或搅拌或增大接触面积等，
故答案为：适当提高温度，适当增大HCl溶液的浓度或搅拌或增大接触面积等；
（3）反应NaOH（aq）+CO₂（g）=NaHCO₃（aq）是一个熵减小的反应，要使其自发进行，则必须△H＜0，故答案为：△H＜0；
（4）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、氯气和氢气，a溶液为氯化钠溶液，流程b的化学反应方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：NaCl溶液，2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（5）所给的物质中，H₂NCH₂COONa和（NH₄）₂CO₃可以和二氧化碳之间反应，能用作“固碳”的试剂，故答案为：bc；
（6）1 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；
（7）判断产品洗净只需要检验洗涤液中不含有氯离子即可，氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸银，操作是：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，
故答案为：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．

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，难度不大．