Question

海洋是資源的寶庫，用海水可生產(chǎn)食鹽和金屬鈉、鎂及其它們的化合物等物質(zhì)．
（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(xué)式

 

．
②第④步反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
③在以上提取鎂的過程中，沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是

 

．
A．分解反應(yīng)  B．化合反應(yīng)C．復(fù)分解反應(yīng)  D．置換反應(yīng)
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(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)流程可簡要表示如圖1：
①生成沉淀X的化學(xué)方程式為

 

．
②循環(huán)Ⅱ中循環(huán)利用的物質(zhì)是

 

（寫化學(xué)式）．
③在主產(chǎn)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(shè)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(zhì)的量之比為

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）海水經(jīng)蒸發(fā)后母液中含有氯化鎂等物質(zhì)，貝殼主要成分為碳酸鈣，煅燒生成氧化鈣，氧化鈣和水反應(yīng)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(jié)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(yīng)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(chǎn)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(jīng)蒸發(fā)后母液中含有氯化鎂等物質(zhì)，貝殼主要成分為碳酸鈣，煅燒生成氧化鈣，氧化鈣和水反應(yīng)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(jié)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(xué)式為CaCO₃，故答案為：CaCO₃；
 ②氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，反應(yīng)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(yīng)：CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑、CaO+H₂O═Ca（OH）₂，分別屬于分解反應(yīng)、化合反應(yīng)；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(yīng)：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂，屬于復(fù)分解反應(yīng)；將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物，涉及反應(yīng)：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，MgCl₂?6H₂O

△   .

MgCl₂+6H₂O，分別屬于復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)；將產(chǎn)物電解得到金屬鎂，涉及反應(yīng)：MgCl₂

通電  .

Mg+Cl₂↑，屬于分解反應(yīng)；沒有涉及的反應(yīng)為置換反應(yīng)，
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(xué)反應(yīng)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(yīng)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(yīng)的原料同時也是反應(yīng)的副產(chǎn)物，可以循環(huán)利用，故答案為：CO₂；
③假設(shè)純堿為xmol，碳酸氫鈉為ymol，涉及反應(yīng)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(zhì)的量之比為4：1，
故答案為：4：1．

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