Question

CMA（醋酸钙、醋酸镁固体的混合物）是高速公路的绿色融雪剂。以生物质废液——木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯酚、焦油等杂质）及白云石（主要成分MgCO₃·CaCO₃，含SiO₂等杂质）等为原料生产CMA的实验流程如下：

（1）步骤①发生的反应离子方程式为                   。

（2）步骤②所得滤渣1的主要成分为              （写化学式）；步骤②所得滤液常呈褐色，颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外，产生颜色的另一主要原因是               。

（3）已知CMA中钙、镁的物质的量之比与出水率（与融雪效果成正比）关系如右图所示，步骤④的目的除调节n(Ca)∶n(Mg)约为            （选填： 1∶2；3∶7；2∶3）外，另一目的是             。

（4）步骤⑥包含的操作有            、过滤、洗涤及干燥。

Answer

(12 分)

（1）MgCO3·CaCO3+4CH3COOH = Ca2++Mg2++4CH3COO－+2CO2↑+2H2O；

（2）SiO2；实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质；

（3）3∶7；除去过量的乙酸；

（4）蒸发结晶。

【解析】

试题分析：根据流程图可知，白云石（主要成分MgCO3•CaCO3，含SiO2等杂质）与木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯酚、焦油等杂质）反应生成醋酸钙和醋酸镁，过滤得滤渣1为二氧化硅，滤液中主要溶质是醋酸钙和醋酸镁，加入活性碳脱色，除去被氧化的苯酚、焦油等杂质，再加入氧化镁，调节溶液中n（Ca）：n（Mg）的值，过滤，除去混合液中固体杂质，得醋酸钙和醋酸镁溶液，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥得CMA，

（1）根据上面的分析可知，步骤①发生的反应离子方程式为MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++ 4CH3COO- +2CO2↑+2H2O，故答案为：MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+ 2H2O；

（2）步骤②所得滤渣1的主要成分为二氧化硅，化学式为SiO2，步骤②所得滤液常呈褐色，颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外，产生颜色的另一主要原因是实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质，故答案为：SiO2；实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质；

（3）根据如图2所示钙、镁的物质的量之比与出水率（与融雪效果成正比）关系，可知，当n（Ca）：n（Mg）约为3：7时，出水率最高，所以步骤④的目的除调节n（Ca）：n（Mg）约为3：7，步骤④中加入氧化镁的另一个目的是与溶液中的醋酸反应，除去过量的乙酸，故答案为：3：7；除去过量的乙酸；

（4）根据上面的分析可知，步骤⑥包含的操作有 蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥，故答案为：蒸发结晶。

考点：考查了工艺流程、物质推断、物质分离提纯与条件控制等相关知识。