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- 2021-07-05 发布
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物质性质的研究
1、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.明矾溶于水能形成氢氧化铝胶体,可用于自来水的杀菌消毒
B.NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
C.碳酸钠具有碱性,可用于胃酸中和剂
D.氧化镁熔点高,可用于耐高温材料
【答案】D
【解析】
2、现代建筑的门窗框架常用古铜色的硬铝制造,取硬铝样品作如下实验:
①取硬铝样品加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中存有不溶物。
②过滤得到的残渣,加入过量的氢氧化钠溶液,有气体生成,溶液中仍存有不溶物。
(已知:硅不与盐酸反应,Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑)
由此可推知,硬铝的组成可能为()
A.AlCuMgSiB.AlMgSiZn
C.AlFeCCuD.AlMgZnFe
【答案】A
【解析】由于样品和稀盐酸反应能生成气体,且有不溶物,说明该样品中除了含有排在氢前的活泼金属外,还含有不能够和稀盐酸反应的物质;而该不溶物中有能够和氢氧化钠溶液反应的物质,根据题意说明该不溶物中应该含有Si,还含有既不能和稀盐酸反应也不能和氢氧化钠溶液反应的物质,即在金属活动性顺序中氢后的金属,所以硬铝的组成可能为Al、Cu、Mg、Si,答案选A。
3、一定量的浓硫酸跟过量的锌充分反应,产生的气体可能有()
①SO2②SO3③H2S④H2
A.①②B.①③C.①④D.只有①
【答案】C
【解析】
4、某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内无机物的主要成分为MnO2、NH4C1、ZnCl2等。他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是()
A.操作①中玻璃棒能加快固体溶解
B.操作②为过滤,得到的滤液显酸性
C.操作③盛放药品的仪器是坩埚
D.操作④的目的是除去滤渣中的杂质
【答案】D【解析】
5、不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计下列实验验证这一事实。
(1)该小组设计了如上图所示的实验装置,检查该装置气密性的操作是______________________。
(2)若1.30g锌料完全溶解,氢氧化钠洗气瓶增重0.64g(烧瓶中残留气体忽略不计,下同),则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________________。
(3)是否使用橡胶管,对实验结果___________(填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)关闭分液漏斗活塞,向右侧球形管中加入水,一段时间后观察球形管和量气管之间的液面差有无变化
(2)2Zn+3H2SO4=2ZnSO4+SO2↑+H2↑+2H2O
(3)有
【解析】
6、某研究小组用工业废料(主要含MgCO3、FeCO3和Al2O3等)回收镁的工艺流程如下:
(1)酸浸过程中采用粉碎原料、加热、搅拌、适当增大硫酸的浓度等措施的目的是______;用过氧化氢溶液氧化时,发生的反应离子方程式为_________。
(2)为了不影响产品的纯度,试剂a应选择______(填编号)。
A.CuOB.Ca(OH)2C.MgCO3D.氨水
在用试剂a调节pH过程中,先生成的沉淀是______;当pH=5时,滤液1中Al3+和Fe3+的物质的量浓度之比为________(已知:298K时,Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。
(3)写出生成滤渣2的离子方程式____________。
(4)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C=2MgO+2SO2↑+CO2↑MgSO4+C=MgO+SO2↑+CO↑MgSO4+3C=MgO+SO2↑+3CO↑
为测定煅烧后产生的气体中各组分含量,进行如下实验:将气体冷却至标准状况后取22.4mL气体,经Ba(OH)2溶液充分吸收,剩余7mL气体(标准状况);所得沉淀用足量硝酸溶解,再经过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀0.1165g。则混合气体中SO2、CO2、CO体积比为_____(填最简整数比)。
【答案】(1).提高酸浸速率(2).H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(3).CD(4).Fe(OH)3(5).7500或7500:1(6).2NH3·H2O+Mg2+=Mg(OH)2↓+2NH4+(7).8:3:5
【解析】试题分析:由流程可知,废料经酸溶后,再加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,然后加入氧化镁或碳酸镁调节溶液的pH至铁离子和铝离子完全沉淀,接着向滤液中加入氨水把镁离子完全沉淀,过滤后得的氢氧化镁经酸溶、蒸干得到硫酸镁,最后煅烧硫酸镁得到氧化镁。
(1)酸浸过程中采用粉碎原料、加热、搅拌、适当增大硫酸的浓度等措施的目的是提高酸浸速率;用过氧化氢溶液氧化时,发生的反应离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。
(2)为了不影响产品的纯度,试剂a应选择氨水或MgCO3,选CD。由于
Ksp[Fe(OH)3]小于Ksp[Al(OH)3],所以,在用试剂a调节pH过程中,先生成的沉淀是Fe(OH)3;当pH=5时,c(OH-)=mol/L,滤液1中Al3+和Fe3+的物质的量浓度之比为:7500(或7500:1)。
(3)生成滤渣2的离子方程式为2NH3·H2O+Mg2+=Mg(OH)2↓+2NH4+。
(4)标准状况下22.4mL气体经Ba(OH)2溶液充分吸收后,剩余7mL气体(标准状况),剩余气体为CO;所得沉淀用足量硝酸溶解,再经过滤、洗涤、干燥、称量得硫酸钡沉淀0.1165g,则n(SO2)=n(BaSO4)=,SO2体积为11.2mL,CO2的体积为22.4mL-7mL-11.2mL=4.2mL,所以,混合气体中SO2、CO2、CO体积比为8:3:5。
7、某课外活动小组根据镁与CO2的反应设计实验探究镁与NO2的反应。
甲同学推测产物是MgO和N2;
乙同学推测产物除了MgO和N2外,固体中还可能含有Y。
该小组同学设计了以下装置探究镁与NO2反应的固体产物,并测定其组成。
(1)实验开始时,先关闭止水夹后打开弹簧夹,再打开分液漏斗活塞,当硬质玻璃管充满红综色气体后,打开止水夹,关闭弹簧夹,最后点燃酒精灯。这样做的目的是___________________________________________________________
(2)装置B中的试剂可以选用________
A、浓硫酸B、无水氯化钙C、五氧化二磷D、碱石灰
(3)装置C中盛装氢氧化钠溶液的作用是:___________________________________
(4)为保证生成气体体积的准确性,读取量筒刻度时应注意的问题是①气体恢复至室温再读数;②_______________________________;③______________________________。
(5)实验结束后,同学们将固体产物取出与水反应,发现有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝。说明乙组同学推测正确,请写出Y与水反应的化学方程式__________________________________
(6)若初始加入镁粉质量为3.6g,在足量的NO2中充分反应后,收集到N2体积为448mL(标准状况),则产物中MgO的质量是_________
【答案】(1).排除装置中空气,避免空气干扰(2).BC(3).吸收剩余NO2(4).调整量筒中液面与D中水平(5).视线与液体凹液面相切(6).Mg3N2+H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑(7).4.8g
【解析】(1)实验开始时,先关闭止水夹后打开弹簧夹,再打开分液漏斗活塞,当硬质玻璃管充满红综色气体后,打开止水夹,关闭弹簧夹,最后点燃酒精灯。这样做可以排除装置中空气,避免空气干扰,故答案为:排除装置中空气,避免空气干扰;
(2)装置A中浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,生成的二氧化氮中混有水蒸气,装置B中的试剂需要除去其中的水蒸气,可以选用无水氯化钙和五氧化二磷等酸性固体干燥剂,故选BC;
(3)二氧化氮能够污染空气,并且与水反应生成一氧化氮,影响氮气的体积的测定,装置C中盛装氢氧化钠溶液可以吸收为反应的NO2,故答案为:吸收剩余的NO2;
(4)为保证生成气体体积的准确性,读取量筒刻度时应注意的问题是:①气体恢复至室温再读数;②调整量筒中液面与D中水平;③视线与液体凹液面相切,故答案为:调整量筒中液面与D中水平;视线与液体凹液面相切;
(5)实验结束后,同学们将固体产物取出与水反应,发现有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝,说明生成的气体为氨气,则固体产物中含有氮元素,根据参与反应的物质为镁和二氧化氮,可以判断固体产物为Mg3N2,Mg3N2与水反应的化学方程式为Mg3N2+H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,故答案为:Mg3N2+H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑;
(6)镁的物质的量==0.15mol,反应生成氧化镁或氮化镁,失去电子0.3mol,标准状况下,N2体积为448mL,物质的量==0.02mol,得到了电子0.02mol×8=0.16mol,根据得失电子守恒,生成Mg3N2
mol=0.01mol,根据镁原子守恒,生成的氧化镁为mol=0.12mol,质量为0.12mol×40g/mol=4.8g,故答案为:4.8g。
8、某兴趣小组依据Mg与CO2的反应。推测Mg与SO2在隔绝空气的条件下反应后,剩余固体M可能含有MgO、S、MgS、Mg中的一种或几种。为了验证推测,进行以下实验。请回答有关问题。
实验一:按右图所示进行实验。
(1)实验室制取二氧化硫的化学方程式为_________________________________。
(2)上述装置存在不合理之处,请提出一项改进建议:___________________________。
(3)实验时,先通入SO2直到_______现象出现后,再点燃酒精灯;此操作目的是__________________。
实验二确定固体M的成分。
实验装置如下图所示。将分液漏斗中稀硫酸(足量)加入到烧瓶中,完全反应后,实验现象如下:
装置
A
B
C
量气管
现象
有残留固体
产生白色ZnS沉淀
溴水未褪色
进入气体vmL(标况)
(4)实验时,B装置中反应的化学方程式为__________________________________。
(5)已知镁的相对原子质量为24,则固体M中金属镁的质量为_________g;实验前装置内有空气,对金属镁质量的测定结果的影响是____________(填“偏低”、“偏高”、“无影响”);
(6)依据以上实验,可确定固体M的成分有_________种(填数字)。
【答案】(1).Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O(2).尾气吸收时应防倒吸(3).品红溶液褪色(4).除去装置内的空气(5).H2S+(CH3COO)2Zn===ZnS↓+2CH3COOH(6).(或×10-3)(7).无影响(8).4
【解析】(1)实验室用亚硫酸钠和硫酸制取二氧化硫,化学方程式为Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)实验装置存在不合理之处,应该在硬质玻璃管与试管间添加一个安全瓶,应用于尾气吸收时防止倒吸。
(3)实验时,应先通入SO2直到品红溶液褪色现象出现后,再点燃酒精灯;此操作目的是排净装置中的空气。
(4)根据实验现象,生成硫化锌白色沉淀,说明和硫酸反应有硫化氢气体生成,故B装置中反应的化学方程式为H2S+(CH3COO)2Zn===ZnS↓+2CH3COOH
(5)C中溴水未褪色,说明硫化氢被完全吸收,故量气管中氢气的体积为vmL,则氢气的物质的量就是镁的物质的量,故镁的质量为(V×10-3/22.4)×24=24V×10-3/22.4;量气管量取的反应前后气体的体积差,故实验前装置内有空气,对金属镁质量的测定结果无影响。
(6)依以上实验,可确定固体M的成分有MgO、S、MgS、Mg四种。
9、某小组为探究AgNO3溶液和不同类型盐溶液反应的多样性,设计如下实验:
已知:AgSCN为白色难溶物;(SCN)2与卤素单质性质相似,(SCN)2为有色物质。
(1)①中的白色沉淀是___________________。
(2)分离并洗涤①的沉淀,滴加0.5mol/LKI
溶液,白色沉淀转变为黄色沉淀,用离子方程式解释上述变化____________________________。
(3)②中可能发生的离子反应有_________________。
(4)实验①的设计目的_______________________。
(5)对于③中红色褪去的原因及Ag+与SCN-反应的情况,小组进行以下分析和设计:
Ⅰ.甲同学认为,红色褪去的原因与平衡移动原理有关,解释为_________________。
Ⅱ.乙同学为了探究③中是否发生Ag+氧化SCN-的反应,又设计以下对比实验:
现象:生成白色沉淀,长时间观察,溶液和沉淀均未发生颜色改变。
Ⅲ.丙同学认为,理论上Ag+能够氧化SCN-,为证明其猜想,设计如下实验:
现象:电流计指针发生偏转,a电极上产生具有金属光泽的物质,b电极附近的溶液发生颜色变化。
丙同学的设计在证明氧化还原反应的优点是___________________________。
(6)通过以上探究,得出AgNO3溶液和不同类型盐溶液反应多样性的结论是______。
【答案】(1).Ag2SO4(2).Ag2SO4(s)+2I-===2AgI(s)+SO42-(3).Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,2Ag++SO42-===Ag2SO4(4).探究②中白色沉淀的来源,排除②中铵根的影响。或:验证此浓度下硫酸根是否与银离子有沉淀以及铵根是否有还原性(答案合理即给分)(5).局部溶液发生反应Fe3++SCN-Fe(SCN)3,当振荡试管时,溶液中过量银离子与硫氰根反应生成白色沉淀AgSCN,降低了硫氰根离子的浓度,上述平衡逆移,溶液褪色。(6).
避免氧化性、还原性离子直接接触,发生沉淀反应引起离子浓度的降低,导致离子氧化性、还原性减弱(排除银离子与硫氰根接触产生沉淀的影响等合理可以给分)(7).硝酸银与不同盐反应的类型(沉淀或氧化还原),与构成盐的阴阳离子的种类、离子浓度、反应条件等有关(其它描述合理给分)
【解析】(1)硝酸银与硫酸铵反应产生硫酸银微溶,故①中的白色沉淀是Ag2SO4;(2)分离并洗涤①的沉淀Ag2SO4,滴加0.5mol/LKI溶液,沉淀转化为更难溶的AgI,白色沉淀转变为黄色沉淀:Ag2SO4(s)+2I-(aq)===2AgI(s)+SO42-(aq);(3)由于银离子的氧化性比亚铁离子的强,能将其氧化为铁离子,银离子与硫酸根离子反应产生微溶的硫酸银,故②中可能发生的离子反应有:Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,2Ag++SO42-=Ag2SO4;(4)实验①的设计目的:探究②中白色沉淀的来源,排除②中铵根的影响。(或:验证此浓度下硫酸根是否与银离子有沉淀以及铵根是否有还原性。)(5)Ⅰ.甲同学认为,红色褪去的原因与平衡移动原理有关,因为:局部溶液发生反应Fe3++SCN-Fe(SCN)3,当振荡试管时,溶液中过量银离子与硫氰根反应生成白色沉淀AgSCN,降低了硫氰根离子的浓度,上述平衡逆向移动,溶液颜色褪去。Ⅲ.丙同学的设计在证明氧化还原反应的优点是:硝酸银与不同盐反应的类型(沉淀或氧化还原),与构成盐的阴阳离子的种类、离子浓度、反应条件等有关。
10、氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备Mg(C103)2·6H2O的流程如下:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有_________。
(2)加MgO后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为_________。
(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为__________,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:①________;______;洗涤;②将滤液冷却结晶;③过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:(已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩尔质量为299g/mol)
步骤1:准确称量3.50g产品配成100mL溶液。
步骤2:取10.00mL于锥形瓶中,加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000mol·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点。反应的方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式__________;
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为_______。(保留到小数点后一位)
【答案】(1).烧杯、漏斗、玻璃棒(2).Fe(OH)3(3).MgCl2+2NaC1O3=Mg(C1O3)2+2NaCl↓(4).蒸发浓缩或蒸发结晶(5).趁热过滤(6).ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O(7).78.3%
【解析】本题是一道无机物质制取的工艺流程题,解答此类题目必须弄懂每一步流程中发生的反应和物质的转化关系。
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒。
(2)加KMnO4的目的是氧化Fe2+使其转化为Fe3+,再加入BaCl2除去SO42-,此时溶液中的溶质主要为MgCl2、FeCl3,Fe3+发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3HCl,加入的MgO与水解得到的H+反应,促使上述平衡正向移动从而使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而与MgCl2分离,故加MgO后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为Fe(OH)3。
(3)过滤后的溶液中的溶质为MgCl2,加入NaClO3后生成的NaCl的溶解度小,在饱和溶液中以沉淀的形式析出,故反应可以发生,化学方程式为:MgCl2+2NaC1O3=Mg(C1O3)2+2NaCl↓;
加入NaClO3后生成Mg(C1O3)2溶液和NaCl沉淀,可以先将混合物蒸发浓缩,使更多的NaCl沉淀析出,由于Mg(C1O3)2的溶解度随温度的降低而降低,同时为了减少Mg(C1O3)2的析出,必须在较高温度下过滤,得到Mg(C1O3)2滤液,洗涤沉淀得到NaCl产品。最后对滤液进行冷却结晶,得到Mg(ClO3)2·6H2O晶体。故答案为:蒸发浓缩或蒸发结晶、趁热过滤。
(4)①ClO3-具有氧化性,Fe2+具有还原性,两者在酸性条件中反应,离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;②根据Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,K2Cr2O7溶液滴定的Fe2+的物质的量为6×0.100×15.00×10-3mol=9×10-3mol,所以ClO3-消耗的Fe2+的物质的量为20×10-3mol-9×10-3mol=0.011mol,根据ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O可得ClO3-的物质的量为0.011/6mol,所以原100ml样品溶液中ClO3-的物质的量为0.011/6mol×10=0.11/6mol,Mg(ClO3)2·6H2O的物质的量为0.11/12mol,质量为(0.11/12)×299g,故Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为(0.11/12)×299g÷3.5×100%=78.3%。
11、锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成:BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。
Ⅰ.ZnSO4溶液的制备与提纯:
有关资料:a.菱锌矿的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等;
b.Zn(OH)2与Al(OH)3相似,能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2。
(1)若②中加入氧化剂为H2O2,写出离子反应方程式____________________________________。
(2)为了达到综合利用、节能减排的目的,上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤______(选填①、②、③、⑤)。
(3)滤渣2的主要成分为_______________________________。
(4)写出步骤④后产生滤渣3的离子反应方程式______________________________。
(5)滤液3中含碳粒子浓度大小的顺序为______________________________________。
Ⅱ.BaS溶液的制备:
(6)写出煅烧还原的化学反应方程式__________________________________。
BaSO4和BaCO3的KSP相当,解释为什么BaCO3可溶于盐酸中而BaSO4难溶___________________。
Ⅲ.制取锌钡白:
(7)如果生产流程步骤⑤硫酸过量,则ZnSO4与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是________。
【答案】(1).2Fe2++2H++H2O2==2Fe3++2H2O(2).①(3).Fe(OH)3、Cu(OH)2(4).ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-(5).HCO3->H2CO3>CO32-(6).BaSO4+4CBaS+4CO↑(7).BaCO3溶解出的CO32-能被H+结合而减少,促使溶解平衡正向移动,而SO42-不会被H+结合,所以BaSO4不会溶于强酸中(8).过量的酸与BaS溶液混合会产生有毒的H2S污染空气,而且会降低锌钡白的产率
【解析】菱锌矿成分ZnCO3,SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3①加硫酸后反应生成ZnSO4、FeSO4、CuSO4,SiO2不溶,形成滤渣1;②加入氧化剂二价铁被氧化为三价铁,其他微粒不变;③加入过量NaOH,生成Fe(OH)3、Cu(OH)2、Na2ZnO2,Fe(OH)3、Cu(OH)2形成滤渣2;④通入过量CO2后反应生成Zn(OH)2、NaHCO3,所以滤渣3即为Zn(OH)2加硫酸后生成ZnSO4。
(1)加入氧化剂二价铁被氧化为三价铁,若②中加入氧化剂为H2O2,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2==2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++2H++H2O2==2Fe3++2H2O;
(2)因步骤①中,硫酸与ZnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3反应时均产生CO2,为了达到综合利用、节能减排的目的,上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤①,故答案为:①;
(3)根据上述分析,滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Cu(OH)2,故答案为:Fe(OH)3、Cu(OH)2;
(4)由题目信息知:Zn(OH)2与Al(OH)3相似,则与Na2ZnO2与NaAlO2类似,即Na2ZnO2与过量CO2反应方程式为:Na2ZnO2+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NaHCO3,离子方程式为;ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-故答案为:ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-;
(5)滤液3的主要成分为碳酸氢钠,碳酸氢钠水解程度大于电离程度,溶液显碱性,含碳粒子浓度大小的顺序为HCO3->H2CO3>CO32-,故答案为:HCO3->H2CO3>CO32-;
(6)根据示意图,硫酸钡与碳粉煅烧还原反应生成BaS和CO,反应的化学反应方程式为BaSO4+4CBaS+4CO↑,BaCO3溶解出的CO32-能被H+结合而减少,促使溶解平衡正向移动,而SO42-不会被H+结合,所以BaSO4不会溶于强酸中,故答案为:BaSO4+4CBaS+4CO↑;BaCO3溶解出的CO32-能被H+结合而减少,促使溶解平衡正向移动,而SO42-不会被H+结合,所以BaSO4不会溶于强酸中;
(7)如果Ⅰ中步骤⑤使用硫酸过量,会发生如下反应,BaS+H2SO4=H2S↑+ZnSO4,H2S气体有毒,会污染环境,故答案为:过量的酸与BaS溶液混合会产生有毒的H2S气体污染空气,而且锌钡白的产率会降低。
12、利用锌冶炼废渣(ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2)制备ZnSO4和Fe2O3的实验流程如下:
已知:“碱浸”时,NaOH溶液浓度越大越粘稠,越容易生成铝硅酸钠沉淀。
(1)“水浸”阶段需在70~80℃条件下进行,适宜的加热方式为________________。
(2)“氧化”阶段是将Fe2+氧化后进一步生成Fe(OH)3,从反应产物的角度分析,以氯水替代H2O2的缺点是①使ZnSO4中混有ZnCl2;②________________。
(3)“灼烧”时FeS2发生反应的化学方程式为________________。使用的装置如右图,仪器a的名称为________________。
(4)“碱浸”阶段,在其它条件不变的情况下,所得固体中Fe2O3含量随NaOH
溶液的浓度的增大而增大,但当氢氧化钠浓度大于12mol·L-1时,Fe2O3含量反而降低,其原因是________________。
(5)“滤液Ⅰ”溶质主要是ZnSO4和CuSO4。已知硫酸锌晶体的溶解度随温度变化如右图,请设计从“滤液Ⅰ”中获取ZnSO4晶体的实验方案:________________(实验中须使用的试剂有:Zn粉、稀H2SO4、酒精)。
【答案】(1).水浴加热(2).引入H+使Fe3+不容易沉淀(3).4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(4).坩埚(5).NaOH浓度大于12mol·L-1时,生成的铝硅酸钠沉淀附着在反应物表面,使碱浸不完全(6).向滤液Ⅰ中加入过量的锌粉,过滤,在滤渣中加入稍过量稀硫酸,过滤,把两次过滤的滤液合并,保持60℃左右蒸发浓缩,冷却至室温结晶,过滤用酒精洗涤,干燥
【解析】(1)“水浸”阶段需在70~80℃条件下进行,水的沸点为100℃,适宜的加热方式为水浴加热;(2)“氧化”阶段是将Fe2+氧化后进一步生成Fe(OH)3,从反应产物的角度分析,以氯水替代H2O2的缺点是①使ZnSO4中混有ZnCl2;②引入H+使Fe3+不容易沉淀;(3)“灼烧”时FeS2在空气中与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,发生反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;实验室用于灼烧固体的仪器是坩埚,则仪器a的名称为坩埚;(4)NaOH浓度大于12mol·L-1时,生成的铝硅酸钠沉淀附着在反应物表面,使碱浸不完全,Fe2O3含量反而降低;(5)向滤液Ⅰ中加入过量的锌粉,过滤,在滤渣中加入稍过量稀硫酸,过滤,把两次过滤的滤液合并,保持60℃左右蒸发浓缩,冷却至室温结晶,过滤用酒精洗涤,干燥,得到ZnSO4晶体。
13、某同学在实验室从如图I标签的试剂瓶中取少许镁进行燃烧实验。
(1)实验后发现还有少许黑色固体生成。从反应物及实验操作猜测:该黑色物质可能为碳与另一种氧化物组成的混合物,则该氧化物可能是______或______(写化学式)。写出镁燃烧生产碳的化学反应方程式______。
(2)对黑色固体物质的组成做如下探究。
仅通过实验II,用合理方法能快速确定黑色物质的组成,请完善该设计。限选试剂稀盐酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、10%H2O2。
实验操作:取少量实验的澄清溶液加入试管中,再加入_______。
【答案】(1).Fe3O4(2).FeO(3).2Mg+CO22MgO+C(条件点燃)(4).适量的KSCN溶液,如果溶液显红色,则黑色物质为Fe3O4,反之则为FeO
【解析】试题分析:(1)镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,镁与氧气反应生成白色氧化镁,镁中含有杂质铁,铁燃烧生成黑色氧化为,Fe3O4、FeO都呈黑色;Fe3O4中含有+3价铁,遇KSCN溶液变为血红色;
解析:(1)燃烧后生成少许黑色固体生成。镁中含有杂质铁,黑色物质可能为碳与另一种氧化物组成的混合物,则该氧化物可能是Fe3O4或FeO;镁与二氧化碳燃烧生产碳和氧化镁,化学反应方程式是2Mg+CO2=2MgO+C;(2)遇KSCN溶液变为血红色,所以实验操作为:取少量实验的澄清溶液加入试管中,再加入适量的KSCN溶液,如果溶液显红色,则黑色物质为Fe3O4,反之则为FeO。
14、硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索,以解决氧化镁在医药、建筑等行业的应用广泛。现以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)酸溶所涉及反应的离子方程式为_________________________________________、_________________________________________________________。
(2)加入H2O2氧化的作用是_________________,滤渣2的成分是
___________(填化学式)。
(3)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①B中盛放的溶液可以是______(填字母)。
a.NaOH溶液b.Na2CO3溶液c.KMnO4溶液d.稀硝酸
②C装置的作用是______________________,D中收集的气体可以是_______(填化学式)。
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:________________________________________________。
【答案】MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2OFeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O将Fe2+氧化转化为Fe3+Fe(OH)3c吸收CO2气体CO3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O
【解析】试题分析:由流程可知,菱镁矿经酸溶后过滤,滤液中Fe2+经双氧水氧化后,再加氨水把Fe3+沉淀为Fe(OH)3,过滤,滤液硫酸镁经处理后煅烧得到氧化镁。
(1)酸溶所涉及反应的离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O、FeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O。
(2)加入H2O2氧化的作用是将Fe2+氧化转化为Fe3+,滤渣2的成分是Fe(OH)3。
(3)由题中信息及装置可知,经综合分析,气体经A装置后,S蒸气冷凝为固态,再经B吸收SO2,再经C吸收CO2,最后用排水集气法收集CO。
①B中盛放的溶液可以是KMnO4溶液,选c。.NaOH溶液和Na2CO3溶液也能吸收CO2,稀硝酸不能吸收除其中任何气体。
②C装置的作用是吸收CO2气体,D中收集的气体可以是CO。
③A中得到的淡黄色固体S与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,根据化合价的变化规律可知,产物为亚硫酸钠和硫化钠,该反应的离子方程式为3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O。
15、无水MgBr2可广泛用于有机反应催化剂、污水处理剂等。实验室可用镁屑与液溴为原料,采用下图装置制备无水MgBr2,请回答:
(1)识别下图中仪器。A的名称是_____,B是_____
(2)实验时,可向装置C中缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。干燥的氮气能将液溴吹出,因为液溴具有_____的性质;实验中不能用干燥空气代替干燥N2,原因是:____MgBr2和乙醚能发生如下反应:MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5+Q(Q>0);反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。第一次过滤除去的物质是____。过滤必须用到的玻璃仪器是:____。
(3)试用平衡移动的原理说明得到三乙醚合溴化镁后,加热有利于其分解,得无水MgBr2产品的原因:____。
(4)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式:Mg2++Y4-=MgY2-
①滴定前润洗滴定管的操作方法是____。
②测定前,先称取0.2500g无水MgBr2产品,溶解后,用0.0500mol/L的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA
标准溶液26.50mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是____(以质量分数表示)。
【答案】(1).干燥管(2).冷凝管(3).极易挥发(4).防止镁屑与氧气反应,生成副产物MgO,且阻碍Mg和Br2的反应(5).镁屑(6).漏斗、烧杯、玻璃棒(7).
加热促使乙醚挥发,且逆反应是吸热反应,加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动(8).从滴定管上口加入少?标准液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复2-3次(9).97.5%
【解析】(1)根据图中仪器可知,A的名称是干燥管,B是冷凝管;(2)干燥的氮气能将液溴吹出,因为液溴极易挥发;实验中不能用干燥空气代替干燥N2,MgBr2和乙醚能发生如下反应:MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5+Q(Q>0)原因是:防止镁屑与氧气反应,生成副产物MgO,且阻碍Mg和Br2的反应;反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。第一次过滤除去的物质是镁屑。过滤必须用到的玻璃仪器是:漏斗、烧杯、玻璃棒;(3)加热促使乙醚挥发,且逆反应是吸热反应,加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动,从而得无水MgBr2;(4)①滴定前润洗滴定管的操作方法是从滴定管上口加入少?标准液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复2-3次;②根据反应Mg2++Y4-=MgY2-可知,测定前,先称取0.2500g无水MgBr2产品,溶解后,用0.0500mol/L的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA
标准溶液26.50mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是。
16、Ⅰ、下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与金属锌反应的实验数据:
实验数据可发现有一个数据明显有错误,该数据是实验________(填实验序号),理由是_______________________________________________
Ⅱ、在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0
(1)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是___________。
(2)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是__________(用文字表达);10min到15min的曲线变化的原因可能是_____________(填写编号)。
A.加了催化剂B.缩小容器体积
C.降低温度D.增加SO3的物质的量
【答案】(1).③(2).硫酸均过量,锌均全部反应,且锌质量一样,故反应放出热量一样,使等体积溶液温度升高值相近(3).15~20min和25~30min(4).增加了O2的量(5).AB
【解析】Ⅰ等量的金属和酸反应放出的热量基本相同,实验③中,硫酸均过量,锌均全部反应,且锌质量一样,故反应放出热量一样,使等体积溶液温度升高值相近;正确答案:③;硫酸均过量,锌均全部反应,且锌质量一样,故反应放出热量一样,使等体积溶液温度升高值相近。
Ⅱ、(1)反应混合物各物质的物质的量不变化,说明反应处于平衡状态,由图可以知道在和出现平台,各组分的物质的量不变,反应处于平衡状态;正确答案:和。
(2)由图可以知道,反应进行至时,平衡向正反应移动,瞬间只有氧气的浓度增大,应是增大了氧气的浓度;由图可以知道,反应向正反应进行,
到反应混合物单位时间内的变化量增大,说明反应速率增大,改变瞬间,各物质的物质的量不变;加了催化剂,增大反应速率,A正确;缩小容器体积,增大压强,增大反应速率,B正确;降低温度反应速率降低,C错误;改变瞬间,各物质的物质的量不变,不是增加的物质的量,D错误;正确答案:增大氧气的浓度;AB.
17、亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,其熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。是一种无色或淡黄色发烟液体,遇水剧烈水解生成两种酸性气体,常用作脱水剂,广泛应用于医药、农药、染料工业及有机合成工业。
(1)二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,但久置后微显黄色,其原因是__________,用硫黄(用S表示)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯业砜,如果想达到原子利用率最大化,则三者的物质的量之比为__________。
(2)甲同学设计下图装置用ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCL2并验让生成物中含有SO2(夹持及加热装置略):
①装置的连接顺序为A→B→______→______→______→______。_______________
②向仪器A中缓慢滴加SOCl2,需打开活塞______(填“a”、“b”或“a和b”),为了更加充分的回收SOCl2,写出可对装置B采取的有效措施__________________。
③实验结束后,为检测ZnCl2·xH2O晶体是否完全脱水,称取蒸干后的固体ag溶于水,加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为bg。若=___________(保留一位小数),即可证明ZnCl2·xH2O晶体已完全脱水。
④装置A中发生的反应化学方程式是___________________________。
(3)丙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3·6H2O制取无FeCl3
的脱水剂,但丁同学认为该实验会发生氧化还原反应。戊同学设计了如下实验方案判断丁同学的观点:
取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡使两种物质充分反应;再往试管屮加水溶解,滴加KSCN溶液,若___________,则证明脱水过程屮发生了氧化还原反应,按照戊同学的思路方法,还可以选择验证__________或__________(填离子符号)是否存在让明该过程是否发生了氧化还原反应。
【答案】(1).二氯化砜久置后分解生成的氯气溶解在二氯化砜中(2).2:3:1(3).DEFC(4).b(5).将B中锥形瓶置于冰水浴中(6).2.1(7).ZnCl2·xH2O+xSOCl2=ZnCl2+2HC1↑+xSO2↑(8).没有明显现象(9).Fe2+(10).SO42-
【解析】(1)二氯化砜不稳定,久置后发生分解生成Cl2溶解于二氯化砜中使溶液微显黄色。
用硫黄(用S表示)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成氯化亚砜,原子利用率达,则反应的方程式为
,所以三者的物质的量比为2:3:1,因此,本题正确答案是:2:3:1;
(2)①吸收水蒸气,防止溶液中水蒸气加入B中,用品红溶液检验二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收尾气种二氧化硫与HCl,防止污染环境,E装置防止倒吸,装置的连接顺序为A→B→D→F→E→C,因此,本题正确答案是:D,F,E,C;
②逆流冷却效果更好,应从b口进水,因此,本题正确答案是:b;
③ZnCl2·xH2O完全脱水得到ZnCl2,则ag为ZnCl2的质量,溶于水后加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为bg为AgCl的质量,由氯离子守恒:,整理可得,因此,本题正确答案是:2.1;
④装置A中的反应物为ZnCl2·xH2O和SOCl2,SOCl2遇水剧烈水解生成两种酸性气体所以推断生成物HC1和SO2气体,发生的反应化学方程式是ZnCl2·xH2O+xSOCl2=ZnCl2+2HC1↑+xSO2↑。
(3)取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡使两种物质充分反应;再往试管屮加水溶解,滴加KSCN溶液,若没有明显现象,证明不存在Fe3+,则证明脱水过程屮发生了氧化还原反应。若发生氧化还原反应,则
会被还原为,而与水反应产生会被氧化为滴加溶液,若生成白色沉淀,则证明脱水过程发生了氧化还原反应;往试管中加水溶解,滴加溶液,若生成蓝色沉淀,则证明脱水过程发生了氧化还原反应,因此,本题正确答案是:方法一:往试管中加水溶解,滴加溶液,若生成白色沉淀,则证明脱水过程发生了氧化还原反应。
答案:没有明显现象SO42-Fe2+。
18、氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,工业大规模生产前,实验室先按如下流程进行模拟制备少量Mg(ClO3)2·6H2O:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。②几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如右图。
(1)卤块中加H2O2的目的是________________,写出该反应的离子方程式__________________。
(2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何检验SO42-已沉淀完全?_________________。
(3)常温下,加MgO调节pH=4后溶液中c(Fe3+)=___________(已知Ksp[Fe(OH)3=4×10-38],过滤所得滤渣的主要成分有______________。
(4)加入NaClO3饱和溶液公有NaCl晶体析出,写出该反应的化学方程式:___________,请利用该反应,结合上图,制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:
①取样,加入NaClO3饱和溶液充分反应;②蒸发结晶;③___________;④
冷却结晶;⑤过滤、洗涤,获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。
【答案】(1).将Fe2+氧化为Fe3+(2).2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(3).静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则SO42-沉淀完全(4).4×10-8(5).BaSO4和Fe(OH)3(6).MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓(7).趁热过滤
【解析】(1)卤块中加H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(2)检验硫酸根离子是否除净的方法:静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则SO42-沉淀完全;(3)常温下,加MgO调节pH=4,c(OH-)=10-10mol/L,Ksp[Fe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH-)=c(Fe3+)(10-10mol/L)3=4×10-38,,c(Fe3+)=4×10-8mol/L,加入氧化镁,调节溶液的pH为4,此时铁离子形成了沉淀氢氧化铁,钡离子已经和硫酸根离子只碱反应生成了硫酸钡沉淀,则过滤所得滤渣的主要成分有BaSO4和Fe(OH)3;(4)加入NaClO3饱和溶液仅有NaCl晶体析出,则另外生成Mg(ClO3)2,反应的化学方程式为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓;根据物质的溶解度大小,溶液获得晶体的方法:蒸发结晶;趁热过滤;冷却结晶。
19、硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体(Na2B4O7·10H2O)时的废渣,其主要成分是MgO,还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(l)Na2B4O7·10H2O中B的化合价为__________。
(2)Na2B4O7易溶于水,也易发生水解:B4O72-+7H2O4H3BO3(硼酸)+2OH-(硼酸在常温下溶解度较小)。写出加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式:______________。
(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸但能溶于热浓盐酸的黑色固体,写出生成黑色固体的离子方程式____________。
(4)加入MgO的目的是___________________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃)
溶解度(g)
40
50
60
70
MgSO4
30.9
33.4
35.6
36.9
CaSO4
0.210
0.207
0.201
0.193
“操作A”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明“操作A”步骤为____________________。
(6)硼砂也能在工业上制取NaBH4,NaBH4被称为有机化学中的“万能还原剂”。
①写出NaBH4的电子式:___________。
②“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力,其定义是:每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力。NaBH4的有效氢含量为_________(保留两位小数)。
③在碱性条件下,在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠,写出阴极室的电极反应式:________。
【答案】(1).+3(2).Na2B4O7+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3↓(3).ClO-+Mn2++H2O=MnO2+Cl-+2H+(4).调节溶液的pH值,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去(5).蒸发浓缩、趁热过滤(6).(7).0.21(8).BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-
【解析】(1)设B的化合价为x价,根据化合物中各元素化合价代数和为零可得,,解得,所以中的化合价为+3价。
(2)Na2B4O7易溶于水,也易发生水解:B4O72-+7H2O4H3BO3(硼酸)+2OH-(硼酸在常温下溶解度较小)。加入硫酸时促进了B4O72-的水解,所以Na2B4O7与硫酸发生反应的化学方程式:Na2B4O7+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3↓。
(3)由硼镁泥的成分推断可知,不溶于稀盐酸但能溶于浓盐酸的黑色固体为,即被氧化成,则其反应离子方程式为
。(4)属于碱性氧化物,能够与溶液中的反应,从而改变溶液的值,因此可通过改变加入量来调节溶液的,达到使以沉淀的形式除去的目的。
(5)因为CaSO4微溶于水,MgSO4易溶于水,“操作A”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,操作A采用结晶的方法除去CaSO4,步骤为蒸发浓缩、趁热过滤。
(6)①写出NaBH4的电子式
②中显-1价,中显0价,两者的还原产物均为(显+1价),的可以失去电子,可以失去电子,则的的还原能力等价于的,则根据“有效氢含量”的定义可知,的有效氢含量为。
③在NaBO2中,B的化合价为+3,中B化合价为+5,在碱性条件下,在阴极上电解NaBO2,制硼氢化钠的电极反应式:BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-。答案为BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-。
20、碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]是重要的无机化工产品。一种由白云石[主要成分为CaMg(CO3)2,还含少量SiO2、Fe2O3等]为原料制备碱式碳酸镁(国家标准中CaO的质量分数≤0.43%)的实验流程如下:
(1)“煅烧”时发生主要反应的化学方程式为_________。
(2)常温常压下“碳化”可使镁元素转化为Mg(HCO3)2,“碳化”时终点pH对最终产品中CaO含量及碱式碳酸镁产率的影响如图-1和图-2所示。
图-1CaO含量与碳化终点pH的关系图-2碱式碳酸镁产率与碳化终点pH的关系
①应控制“碳化”终点PH约为__________,发生的主要反应的化学方程式为___________和_________。②图-2中,当pH=10.0时,镁元素的主要存在形式是_____(写化学式)。
(3)“热解”生成碱式碳酸镁的化学方程式为_____。
(4)该工艺为达到清洁生产,可以循环利用的物质是_______(写化学式)。
【答案】(1).CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑(2).9.0(3).Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2(4).Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O(5).Mg(OH)2(6).5Mg(HCO3)24MgCO3·Mg(OH)2+4H2O↓+6CO2↑(7).CO2
【解析】(1)CaMg(CO3)2的煅烧分解类似于CaCO3、MgCO3的高温分解,CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑;
(2)①由图象可知,应控制“碳化”终点PH约为9.0,这时碱式碳酸镁产率较高,而CaO含量较低;煅烧产物CaO和MgO都可与水反应生成Ca(OH)2和Mg(OH)2,结合产物的要求,所以“碳化”时发生的主要反应有Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2和Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;②当pH=10.0时,镁元素的主要存在形式是Mg(OH)2;
(3)由Mg(HCO3)2受热分解生成碱式碳酸镁的化学方程式为5Mg(HCO3)24MgCO3·Mg(OH)2·4H2O↓+6CO2↑;
(4)由流程图可知,可循环利用的物质有CO2。