Question

以白云石（化學(xué)式表示為MgCO₃·CaCO₃）為原料制備Mg(OH)₂的工藝流程如下圖所示。

（1）研磨的作用是                    。

（2）該工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是              、           （寫(xiě)化學(xué)式）。

（3）白云石輕燒的主要產(chǎn)物是MgO·CaCO₃，而傳統(tǒng)工藝是將白云石加熱分解為MgO和CaO后提取，白云石輕燒的優(yōu)點(diǎn)是                                                。

（4）加熱反應(yīng)的離子方程式為                                                    。

（5）①加熱反應(yīng)時(shí)，在323k和353k溶液中c(NH₄⁺)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下圖所示，請(qǐng)?jiān)谙聢D畫(huà)出373k的曲線(xiàn)。

②由圖可知，隨著溫度升高：                                               。

 

Answer 1

【答案】

（16分）

（1）增大固體的表面積，加快反應(yīng)速率，增大原料利用率（2分）

（2）NH₃、(NH₄)₂SO₄（各2分）

（3）減少能耗、減少CO₂的排放等（即節(jié)能、低碳）（2分）

（4）MgO + 2NH₄⁺  Mg²⁺ + 2NH₃↑ + H₂O（3分，寫(xiě)成等號(hào)不扣分）

（5）①（3分）       ②反應(yīng)的時(shí)間縮短、平衡時(shí)c(NH₄⁺)減�。ê侠硪步o分）（2分）

 

【解析】

試題分析：（1）研磨的作用主要從對(duì)反應(yīng)速率和原料的利用率角度分析，可以增大固體的表面積，加快反應(yīng)速率，增大原料利用率；（2）圖中加熱反應(yīng)時(shí)放出氨氣，而沉淀反應(yīng)時(shí)加入氨水，因此可以將氨氣循環(huán)利用，圖中研磨時(shí)需要加入硫酸銨和水，而過(guò)濾時(shí)得到的溶液中含有硫酸銨，因此可以將硫酸銨循環(huán)利用；（3）依題意，輕燒時(shí)只有碳酸鎂分解，而碳酸鈣不分解，由于二者的分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，因此可以減少能耗、減少CO₂的排放等（即節(jié)能、低碳）；（4）加熱反應(yīng)的反應(yīng)物為輕燒產(chǎn)生的氧化鎂、研磨時(shí)加入的硫酸銨溶液，生成物是氨氣，由此推斷加熱時(shí)溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，根據(jù)電解質(zhì)拆分原則、電荷和原子守恒原理，則該反應(yīng)為MgO+2NH₄⁺Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O；（5）讀圖可知，隨著溫度的升高，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)銨根離子濃度減小，由此可以確定373K時(shí)曲線(xiàn)的起點(diǎn)、平衡點(diǎn)或拐點(diǎn)，從而可以畫(huà)出曲線(xiàn)。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備化學(xué)工藝流程，涉及研磨的作用、可以循環(huán)使用的物質(zhì)、評(píng)價(jià)改進(jìn)工藝的優(yōu)點(diǎn)、關(guān)鍵步驟的離子方程式、溫度對(duì)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響規(guī)律及畫(huà)出相應(yīng)的圖像等。