Question

【題目】鎂及其化合物有廣泛用途．工業上以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，含SiO2以及少量FeCO3等雜質）為原料制備納米氧化鎂的實驗流程如下

回答下列問題：

（1）濾渣1為____________（填化學式），CO(NH2)2的電子式為______。

（2）在實驗室煅燒濾渣2制得的金屬氧化物為______（填化學式），需要的儀器除酒精燈、三腳架以外，還需要______（填名稱）。

（3）在一定條件下CO(NH2)2可與H2O反應生成CO2和一種弱堿，反應的化學方程式為__________。

（4）室溫時，加入CO(NH2)2，產生沉淀。當 Mg2+沉淀完全時，溶液中的c(OH-)=_______（離子濃度小于1.0×10-5molL-1時，即可認為該離子沉淀完全；室溫時，Ksp[Mg(OH)2]=1.96×10-11）

（5）工業上還可用氯化鎂和碳酸銨為原料，采用直接沉淀法制務納米MgO。如圖為反應溫度對納米MgO產率和粒徑的影響，據圖分析反應的最佳溫度為__________。

Answer 1

【答案】SiO2Fe2O3坩堝、玻璃棒CO（NH2）3+3H2O=CO2↑+2NH3·H2O1.4 10-3mol·L-150℃

【解析】菱鐵礦（主要成分為MgCO3，含少量FeCO3、SiO2）加入稀硫酸酸溶，二氧化硅不反應，過濾分離，濾渣1為SiO2，過濾得到濾液中含有硫酸鎂、硫酸亞鐵、未反應的硫酸，濾液中加入過氧化氫，將Fe2+氧化為Fe3+，則加入一水合氨調節溶液pH，使Fe3+轉化為Fe（OH）3沉淀，過濾除去，濾液中含有硫酸鎂、硫酸銨等，加入CO（NH2）2始產生沉淀，加入PVA進行分散，過濾干燥得到氫氧化鎂沉淀，高溫煅燒制備納米氧化鎂；

（1）二氧化硅不與硫酸反應，濾渣1為SiO2；CO（ NH2 ）2中C原子與O中之間形成2對共用電子對，N原子與C原子之間形成1對共用電子對，N原子與H原子之間形成1對共用電子對，電子式為：；
（2）濾渣2為氫氧化鐵制，煅燒氫氧化鐵分解生成的氧化鐵，化學式為Fe2O3，灼燒固體需要在坩堝中灼燒，同時用玻璃棒攪拌；
（3）在一定條件下CO（NH2）2可與H2O反應生成CO2和一種弱堿，依據原子守恒可知弱堿為一水合氨，反應的化學方程式為：CO（NH2）2+3H2O=CO2↑+2NH3H2O；

（5）當 Mg2+沉淀完全時，溶液中c（Mg2+）=1.0×10-5 molL-1，Ksp[Mg（OH）2]=c（Mg2+）×c2（OH-）=1.96×10-11，可知c（OH-）=1.4×10-3 molL-1；
（6）圖1為反應溫度對納米MgO產率和粒徑的影響，50℃時氧化鎂產率最大，粒徑較小，溫度再高，產率減小，粒徑變化不大，故反應的最佳溫度為50℃。