Question

海洋是資源的寶庫，用海水可生產食鹽和金屬鈉、鎂及其它們的化合物等物質．
（1）海水提取鎂及其化合物的過程如下：
①貝殼主要成分的化學式

 

．
②第④步反應的化學方程式

 

．
③在以上提取鎂的過程中，沒有涉及的化學反應類型是

 

．
A．分解反應  B．化合反應C．復分解反應  D．置換反應
④Mg（OH）₂加熱分解生成MgO和H₂O，MgO是高熔點的化合物，某些材料因含有Mg（OH）₂而具有阻燃性．Mg（OH）₂能夠阻燃的主要原因為

 

．
（2）我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產工藝，其生產流程可簡要表示如圖1：
①生成沉淀X的化學方程式為

 

．
②循環(huán)Ⅱ中循環(huán)利用的物質是

 

（寫化學式）．
③在主產品中通常還含有少量的小蘇打．現(xiàn)取樣品少許溶于水，向溶液中滴加稀鹽酸（邊滴邊震蕩，假設生成的氣體完全逸出），記錄生成的二氧化碳體積和消耗鹽酸的體積并繪制圖象如圖2，則樣品中純堿和小蘇打的物質的量之比為

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）海水經蒸發(fā)后母液中含有氯化鎂等物質，貝殼主要成分為碳酸鈣，煅燒生成氧化鈣，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，加入到母液中可生成氫氧化鎂，過濾后加入鹽酸，可生成氯化鎂，蒸發(fā)濃縮得到氯化鎂結晶水合物，在酸性條件下脫水得到氯化鎂，電解熔融的氯化鎂可得到鎂；
（2）聯(lián)合制堿法的原料為氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉，反應式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，沉淀池中得到的為碳酸氫鈉，加熱分解生成碳酸鈉；
主要的副產物為氯化銨，需要考慮氯化銨的回收利用，要提高原料的利用率，可以用循環(huán)使用的方法，以此解答該題．

解答： 解：（1）海水經蒸發(fā)后母液中含有氯化鎂等物質，貝殼主要成分為碳酸鈣，煅燒生成氧化鈣，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，加入到母液中可生成氫氧化鎂，過濾后加入鹽酸，可生成氯化鎂，蒸發(fā)濃縮得到氯化鎂結晶水合物，在酸性條件下脫水得到氯化鎂，電解熔融的氯化鎂可得到鎂
①貝殼主要成分為碳酸鈣，化學式為CaCO₃，故答案為：CaCO₃；
 ②氫氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和水，反應的方程式為Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，故答案為：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；
③把貝殼制成石灰乳，涉及反應：CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑、CaO+H₂O═Ca（OH）₂，分別屬于分解反應、化合反應；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、過濾、洗滌沉淀物，涉及反應：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂，屬于復分解反應；將沉淀物與鹽酸反應，結晶、過濾、干燥產物，涉及反應：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，MgCl₂?6H₂O

△   .

MgCl₂+6H₂O，分別屬于復分解反應、分解反應；將產物電解得到金屬鎂，涉及反應：MgCl₂

通電  .

Mg+Cl₂↑，屬于分解反應；沒有涉及的反應為置換反應，
故答案為：D；
④Mg（OH）₂受熱分解吸熱，生成氧化鎂熔點高且不能燃燒，可用于阻燃，故答案為：Mg（OH）₂受熱分解吸熱，生成氧化鎂熔點高且不能燃燒；
（2）①沉淀池中發(fā)生的化學反應為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體，反應方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
 ②在聯(lián)合制堿法中二氧化碳是反應的原料同時也是反應的副產物，可以循環(huán)利用，故答案為：CO₂；
③假設純堿為xmol，碳酸氫鈉為ymol，涉及反應為Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl、NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，
由圖象可知，Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl、NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O                                        
              4mol  4mol              5mol   5mol
可知x=4mol，y=5mol-4mol=1mol，則純堿和小蘇打的物質的量之比為4：1，
故答案為：4：1．

點評：本題主要考查物質的分離、提純，為高頻考點，側重于聯(lián)合制堿法的原料、反應式以及副產物的回收利用，題目有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)，難度中等．