Question

（15分）镁橄榄石主要成分是Mg₂SiO₄，电解法促进镁橄榄石固定CO₂的工艺流程如下图所示：

已知：Mg₂SiO₄(s)+4HCl(aq)2MgCl₂(aq)+SiO₂(s)+2H₂O(l) △H =－49.04 kJ·mol^-1

固碳时主要反应的方程式为NaOH(aq)+CO₂(g)=NaHCO₃(aq)。

（1）上图方框里的操作名称是         ，横线上的物质有（填化学式）         。

（2）下列物质中也可用作“固碳”的是（填字母序号）         。

A．CaCl₂           B．NH₃·H₂O

C．Na₂CO₃          D．H₂O

（3）由下图可知，90 ℃后曲线A溶解效率下降，分析其原因                       。

（4）经分析，所得碱式碳酸镁沉淀中含有少量NaCl。为提纯，可采取的方法是          。本流程中可循环利用的物质是（填化学式）          。

（5）另一种橄榄石的组成是Mg₉FeSi₅O₂₀，用氧化物的形式可表示为           。

Answer

（15分）

（1）电解（2分）；H2、Cl2（2分，各1分）

（2）B C（2分。全对2分，只选一个且正确给1分，有错不给分）

（3）120 min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（3分）

（4）洗涤（2分）；NaCl（2分。答H2、Cl2或HCl也给分）

（5）9MgO·FeO·5SiO2（2分。书写顺序不作要求）

【解析】

试题分析：（1）根据流程图可知，饱和食盐水在通电的条件下发生电解，生成氢氧化钠，用于固碳，生成的氢气和氯气用于产生HCl，所以方框内的操作为电解，横线上的物质为H2、Cl2；

（2）用于固碳的物质需与二氧化碳发生反应，二氧化碳不与氯化钙反应，在水中的溶解度不大，而与一水合氨反应生成碳酸铵或碳酸氢铵，与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，所以答案选BC；

（3）镁橄榄石溶于盐酸的反应是可逆的放热反应，开始随温度升高溶解效率高，达到90 ℃时反应达到平衡状态，再升高温度，平衡逆向移动，则溶解速率降低；

（4）碱式碳酸镁沉淀中含有少量NaCl，氯化钠溶于水，而碱式碳酸镁不溶于水，所以用洗涤的方法可除去NaCl；镁橄榄石溶解后得到的滤液为氯化镁，与固碳的产物碳酸钠反应生成碱式碳酸镁沉淀和氯化钠，氯化钠又可电解产生氢氧化钠等，所以用于循环的物质是NaCl。

（5）另一种橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，其中Fe为+2价，其中含有的氧化物为MgO、FeO、SiO2，根据氧化物的书写形式，该物质用氧化物的形式可表示为9MgO·FeO·5SiO2。

考点：考查对工艺流程的分析判断，化学式的改写