23. (7分)电动汽车的兴起使我国对金属镁和碳酸锂(${Li_{2}CO_{3}}$)的需求增大。以盐湖卤水(主要成分是${MgCl_{2}}$、${NaCl}$、${LiCl}$)为原料,制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如图所示:

资料:① 碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;② 部分物质的溶解度如表所示。

(1) 为避免引入新杂质,过程Ⅰ中加入的适量物质$X$是
(2) 制镁过程中,发生中和反应的化学方程式是
(3) 过程Ⅱ的目的是浓缩含锂溶液。这个过程中,氯化钠的结晶方法是
(4) 过程Ⅲ发生了复分解反应,其反应的化学方程式为
(5) 用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是
资料:① 碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;② 部分物质的溶解度如表所示。
(1) 为避免引入新杂质,过程Ⅰ中加入的适量物质$X$是
NaOH
。 (2) 制镁过程中,发生中和反应的化学方程式是
Mg(OH)₂ + 2HCl = MgCl₂ + 2H₂O
。 (3) 过程Ⅱ的目的是浓缩含锂溶液。这个过程中,氯化钠的结晶方法是
蒸发结晶
(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。 (4) 过程Ⅲ发生了复分解反应,其反应的化学方程式为
2LiCl + Na₂CO₃ = Li₂CO₃↓ + 2NaCl
。 (5) 用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是
防止氯化镁与碳酸钠反应生成碳酸镁沉淀,影响碳酸锂的纯度
。答案
(1) NaOH
(2) Mg(OH)₂ + 2HCl = MgCl₂ + 2H₂O
(3) 蒸发结晶
(4) 2LiCl + Na₂CO₃ = Li₂CO₃↓ + 2NaCl
(5) 防止氯化镁与碳酸钠反应生成碳酸镁沉淀,影响碳酸锂的纯度
24. (10分)获悉某处矿井中的瓦斯泄漏报警器发出警报后,学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品,进行成分探究。兴趣小组经查询资料获悉,瓦斯气体可能含有${CO}$、${CO_{2}}$、${CH_{4}}$等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种,小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论:

(1) 同学甲认为,氧化钙的作用是防止空气中的${CO_{2}}和{H_{2}O}$对实验造成干扰,小组成员一致同意。
(2) 同学乙认为,若装置C中${CuO}$变红,则除了甲烷与${CuO}$可能发生反应外,还可能发生的反应是____(用化学方程式表示)。
(3) 同学丙认为,欲通过装置D中浓硫酸因吸收水分而质量增加说明混合气体中含有${CH_{4}}$的思路不严密,认为需要在____(填字母)间再增加一个装置D(编号为F),才能证明混合气体中含有${CH_{4}}$。
(4) 同学丁认为,装置B可有可无。说说你的看法和理由:____ ____。
(5) 同学戊认为,该装置存在着____的重大安全隐患,小组成员一致同意。
综合上述讨论,兴趣小组将经过安全处理后的混合气体,通过改进后的装置进行了实验探究,请根据实验现象和数据填写结论:

(2)
(3)
(4)
(5)
实验结论:
(1) 同学甲认为,氧化钙的作用是防止空气中的${CO_{2}}和{H_{2}O}$对实验造成干扰,小组成员一致同意。
(2) 同学乙认为,若装置C中${CuO}$变红,则除了甲烷与${CuO}$可能发生反应外,还可能发生的反应是____(用化学方程式表示)。
(3) 同学丙认为,欲通过装置D中浓硫酸因吸收水分而质量增加说明混合气体中含有${CH_{4}}$的思路不严密,认为需要在____(填字母)间再增加一个装置D(编号为F),才能证明混合气体中含有${CH_{4}}$。
(4) 同学丁认为,装置B可有可无。说说你的看法和理由:____ ____。
(5) 同学戊认为,该装置存在着____的重大安全隐患,小组成员一致同意。
综合上述讨论,兴趣小组将经过安全处理后的混合气体,通过改进后的装置进行了实验探究,请根据实验现象和数据填写结论:
(2)
CO + CuO $\xlongequal{\triangle}$ Cu + CO₂
(3)
B、C
(4)
装置B不可省略;理由是除去混合气体中的CO₂,防止其干扰后续实验
(5)
可燃性气体与空气混合加热可能发生爆炸
实验结论:
CO₂和CH₄
答案
(2) CO + CuO $\xlongequal{\triangle}$ Cu + CO₂
(3) B、C
(4) 装置B不可省略;理由是除去混合气体中的CO₂,防止其干扰后续实验
(5) 可燃性气体与空气混合加热可能发生爆炸
实验结论:CO₂和CH₄
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