综合题12.0分
化学

白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3,在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应,化学方程式如下:Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + 3CO2 ⇌ CaCO3 + Mg(HCO3)2 + H2O

完成下列小题

23.Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性                  (选填“强”或“弱”)

24.碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应,原因是                                                         。温度偏低也不利于碳化反应,原因是                                         

25.已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如右图所示,在10 min到13 min之内钙离子的反 应速率为                 。15 min之后钙离子浓度增大,原因是                               (用化学方程式表示)。

26.Mg原子核外电子排布式为                ;Ca原子最外层电子的能量             Mg原子最外层电子的能量。(选填“低于”、“高于”或“等于”)

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

金属性Ca>Mg,金属性越强,对应的最高价的氧化物的水化物的碱性越强,则Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强,氢氧化钙微溶于水,而氢氧化镁难溶,则Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的溶解度大,故答案为:强;大;

考查方向

难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.

解题思路

金属性越强,对应的最高价的氧化物的水化物的碱性越强,氢氧化钙微溶于水,而氢氧化镁难溶;

易错点

本题考查难溶电解质的溶解平衡,有利于培养学生的良好的科学素养,难度中等.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

该反应是放热反应;温度偏高使CO2的溶解度减小;温度偏低会降低反应速率(合理即给分)

解析

温度过高,二氧化碳的溶解度减小,且碳酸氢镁不稳定,不利于碳化反应,如温度过低,反应速率较小,也不利于不利于碳化反应,故答案为:二氧化碳的溶解度小;碳酸氢镁分解;反应速率较小;

考查方向

温度与化学反应之间的关系.

解题思路

温度过高,二氧化碳的溶解度减小,且碳酸氢镁不稳定,如温度过低,反应速率较小;

易错点

本题考查温度与化学反应之间的关系,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,难度中等.

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

0.009mol/(L·min)    CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2

解析

在10min到13min之内钙离子浓度由0.145mol/L变化为0.118mol/L,v===0.009mol/(L•min),15min之后钙离子浓度增大,原因是二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,反应的方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,故答案为:0.009mol/(L•min);CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

考查方向

化学反应速率、化学方程式的书写.

解题思路

在10min到13min之内钙离子浓度由0.145mol/L变化为0.118mol/L,结合v=计算速率;15min之后钙离子浓度增大,原因是二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙;

易错点

本题化学反应速率以及核外电子排布等知识,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,难度中等.

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

1s22s22p63s2     高于

解析

Mg原子核外有12个电子,子核外电子排布式为1s22s22p63s2,Ca原子核外电子层数比Mg多,原子半径大,最外层电子距离原子核较远,则能量较高,故答案为:1s22s22p63s2;高于.

考查方向

核外电子排布.

解题思路

Mg原子核外有12个电子,Ca原子核外电子层数比Mg多,原子半径大,最外层电子距离原子核较远.

易错点

本题考查核外电子排布等知识,有利于培养学生的良好的科学素养,难度中等.