Question

8．CMA（醋酸鈣、醋酸鎂固體的混合物）是高速公路的綠色融雪劑．以生物質廢液--木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯酚、焦油等雜質）及白云石（主要成分MgCO₃•CaCO₃，含SiO₂等雜質）等為原料生產(chǎn)CMA的實驗流程如圖1：

（1）步驟①發(fā)生的反應離子方程式為MgCO₃•CaCO₃+4CH₃COOH=Ca²⁺+Mg²⁺+4CH₃COO^-+2CO₂↑+2H₂O．
（2）步驟②所得濾渣1的主要成分為SiO₂（寫化學式）；步驟②所得濾液常呈褐色，顏色除與木醋液中含有少量的有色的焦油有關外，產(chǎn)生顏色的另一主要原因是實驗過程中苯酚被空氣中氧氣氧化最終產(chǎn)生褐色物質．
（3）已知CMA中鈣、鎂的物質的量之比與出水率（與融雪效果成正比）關系如圖2所示，步驟④的目的除調節(jié)n（Ca）：n（Mg）約為3：7（選填：1：2；3：7；2：3）外，另一目的是除去過量的乙酸．
（4）步驟⑥包含的操作有蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌及干燥．
（5）碳酸鎂和碳酸鈣與醋酸也可以恰好完全反應得到的混合物制融雪劑，下列有關說法錯誤的是D
A．該融雪劑中的醋酸鈣、醋酸鎂均是離子化合物
B．該融雪劑還可用于除去煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫
C．該融雪劑的水溶液顯堿性
D．生產(chǎn)該融雪劑所需碳酸鹽與醋酸的物質的量之比為1：1．

Answer 1

分析 根據(jù)流程圖可知，白云石（主要成分MgCO₃•CaCO₃，含SiO₂等雜質）與木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯酚、焦油等雜質）反應生成醋酸鈣和醋酸鎂，過濾得濾渣1為二氧化硅，濾液中主要溶質是醋酸鈣和醋酸鎂，加入活性碳脫色，除去被氧化的苯酚、焦油等雜質，再加入氧化鎂，調節(jié)溶液中n（Ca）：n（Mg）的值，過濾，除去混合液中固體雜質，得醋酸鈣和醋酸鎂溶液，將濾液蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌及干燥得CMA，據(jù)此進行解答．

解答 解：根據(jù)流程圖可知，白云石（主要成分MgCO₃•CaCO₃，含SiO₂等雜質）與木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯酚、焦油等雜質）反應生成醋酸鈣和醋酸鎂，過濾得濾渣1為二氧化硅，濾液中主要溶質是醋酸鈣和醋酸鎂，加入活性碳脫色，除去被氧化的苯酚、焦油等雜質，再加入氧化鎂，調節(jié)溶液中n（Ca）：n（Mg）的值，過濾，除去混合液中固體雜質，得醋酸鈣和醋酸鎂溶液，將濾液蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌及干燥得CMA，
（1）根據(jù)上面的分析可知，步驟①發(fā)生的反應離子方程式為MgCO₃•CaCO₃+4CH₃COOH=Ca²⁺+Mg²⁺+4CH₃COO^-+2CO₂↑+2H₂O，故答案為：MgCO₃•CaCO₃+4CH₃COOH=Ca²⁺+Mg²⁺+4CH₃COO^-+2CO₂↑+2H₂O；
（2）步驟②所得濾渣1的主要成分為二氧化硅，化學式為SiO₂，步驟②所得濾液常呈褐色，顏色除與木醋液中含有少量的有色的焦油有關外，產(chǎn)生顏色的另一主要原因是實驗過程中苯酚被空氣中氧氣氧化最終產(chǎn)生褐色物質，故答案為：SiO₂；實驗過程中苯酚被空氣中氧氣氧化最終產(chǎn)生褐色物質；
（3）根據(jù)如圖2所示鈣、鎂的物質的量之比與出水率（與融雪效果成正比）關系，可知，當n（Ca）：n（Mg）約為3：7時，出水率最高，所以步驟④的目的除調節(jié)n（Ca）：n（Mg）約為3：7，步驟④中加入氧化鎂的另一個目的是與溶液中的醋酸反應，除去過量的乙酸，故答案為：3：7；除去過量的乙酸；
（4）根據(jù)上面的分析可知，步驟⑥包含的操作有 蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌及干燥，
故答案為：蒸發(fā)結晶；
（5）A．醋酸鈣、醋酸鎂屬于有機酸形成的鹽，為離子化合物，故A正確；
B．醋酸鈣、醋酸鎂在氧氣的作用下與二氧化硫反應生成硫酸鎂和二氧化碳氣體，可用于除去煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫，故B正確；
C．醋酸鈣、醋酸鎂屬于強堿弱酸鹽，水解呈堿性，故C正確；
D．生產(chǎn)該融雪劑所需碳酸鹽與醋酸的物質的量之比為1：2，故D錯誤；
故答案為：D．

點評 本題考查了物質分離與提純方法及其綜合應用，題目難度中等，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，注意掌握物質分離與提純原理及其應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．