Question

10．結合下述工藝流程回答下列問題：

（1）物質G和L的化學式分別為CaCl₂和H₂；固體B是生活中的一種必需品，主要用作調味品 
（2）上述工藝流程中可以循環使用的物質的化學式為CO₂
（3）反應①的化學方程式為NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；在反應①中必須先通入NH₃，而后通入D，其原因是NH₃在溶液中的溶解度大，利于吸收CO₂，使其轉化為（NH₄）₂CO₃
（4）工業上利用F可制得另一種化工產品，該反應的化學方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（5）由K溶液經如何處理才能制得N？MgCl₂溶液必須在氯化氫氣體中進行蒸發結晶制得MgCl₂晶體，熔融電解可制取金屬鎂．

Answer 1

分析 根據題中提示可知C為CaO，D為CO₂，固體B是生活中的一種必需品，可由海水暴曬過濾得到，推測B為NaCl；NaCl與NH₃、CO₂、H₂O反應可由得到化肥E和沉淀F，根據侯氏制堿法知識可以推測E為NH₄Cl，F為NaHCO₃，母液與CaO反應得到可以煅燒的物質H，可以推知母液中參與反應的主要物質為MgCl₂，H為Mg（OH）₂，G為CaCl₂，I為MgO，結合N是一種常見金屬單質，推測N為Mg，結合題中第（5）問可以推測K為MgCl₂，則M為Cl₂，J為鹽酸，L為H₂．
（1）根據圖中的物質轉化來逐步推理；
（2）煅燒貝殼時生成的氣體D可以在反應①中循環使用；
（3）根據侯氏制堿法的原理書寫；NH₃在水中的溶解度大，先通入NH₃，有利于吸收CO₂；
（4）沉淀F為NaHCO₃，受熱容易分解而得到化工產品Na₂CO₃；
（5）K為MgCl₂，屬于強酸弱堿鹽，蒸發結晶時，鎂離子易水解而使其溶液呈酸性，應通入氯化氫抑制其水解．

解答 解：（1）煅燒貝殼（主要成分是碳酸鈣）得到的固體C是CaO，D必然是氣體CO₂；海水曬鹽后得到的固體B必然是氯化鈉，母液中含有大量的溴離子、鎂離子等；CaO與母液的水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與母液中的鎂離子反應生成氫氧化鎂H，G為CaCl₂，煅燒氫氧化鎂得到MgO，MgO與鹽酸反應得到氯化鎂，進而得到無水氯化鎂，從而電解熔融狀態的氯化鎂得到鎂單質N和M，則N為Mg單質，M為Cl₂，與L可生成鹽酸，則L為H₂；
故答案為：CaCl₂；H₂；調味品；
（2）煅燒貝殼時生成的氣體D（CO₂），可以在反應①中循環使用，
故答案為：CO₂；
（3）固體B是氯化鈉，D是CO₂，二者與氨氣、水反應，符合侯氏制堿法的道理，即它們反應生成碳酸氫鈉和氯化銨，即CO₂+NH₃+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；NH₃極易溶解于水，容易吸收CO₂，使其轉化為（NH₄）₂CO₃，
故答案為：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；NH₃在溶液中的溶解度大，利于吸收CO₂，使其轉化為（NH₄）₂CO₃；
（4）沉淀F為NaHCO₃，受熱容易分解而得到化工產品Na₂CO₃，化學方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂+H₂O，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂+H₂O；
（5）氯化鎂是強酸弱堿鹽，蒸發結晶時，鎂離子易水解，水解離子方程式為MgCl₂+H₂O?Mg（OH）₂+2HCl，為了防止HCl是揮發，應在氯化氫氣流中蒸發結晶，從而抑制氯化鎂水解；電解熔融氯化鎂方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl₂溶液必須在氯化氫氣體中進行蒸發結晶制得MgCl₂晶體，熔融電解可制取金屬鎂．

點評 本題考查海水的綜合利用，解答本類題目要抓住已知物質去逐步分析，當然在有些題目也要根據物質的顏色、生成的沉淀等推理，可以細心研究本題，總結該類題目的解題方法，做到觸類旁通，題目難度中等．