Question

【題目】氫氧化鎂：①是中強堿；②廣泛用作阻燃劑和填充劑．以白云石(化學式：MgCO3CaCO3)為原料制備氫氧化鎂的工藝流程如下：

(1)根據流程圖，白云石“輕燒”后固體產物的主要成份是MgO和_______(寫化學式)。

(2)流程圖中“加熱反應”有氨氣生成的化學方程式為_________________________。

(3)洗滌Mg(OH)2沉淀所用玻璃儀器有：_______、燒杯、玻棒；檢驗洗凈的方法是____________。

(4)傳統工藝是將白云石高溫分解為氧化鎂和氧化鈣后提取，而該工藝采用輕燒白云石的方法，其優點是__________________。

(5)25℃時Mg(OH)2飽和溶液的中：c(Mg2+)=2.80×10﹣4mol/L，Mg(O2)22﹣、Mg(OH)42﹣的濃度共為2.35×10﹣4mol/L，則溶液的pH=_______(取整數值)；若經過循環利用，每制得5.8t Mg(OH)2時排出200m3的廢水，其中Mg2+、Mg(O2)22﹣、Mg(OH)42﹣的濃度共為1.50×10﹣4mol/L，則該工藝的產率為___________(保留4位小數)。

Answer 1

【答案】CaCO3 (NH4)2SO4+MgOMgSO4+2NH3↑+H2O 漏斗 取洗滌液，加入氯化鋇溶液，若無沉淀生成，說明已洗凈 減少能源消耗或便于CaCO3分離 10 99.97%

【解析】

流程分析白云石主要成分為MgCO3CaCO3輕燒，從過濾中可以得到CaCO3、來進行判斷，可知分解的只是碳酸鎂，研磨加入水和硫酸銨加熱，硫酸銨和氧化鎂反應生成氨氣、硫酸鎂和水，過濾加入氨水生成氫氧化鎂沉淀，過濾得到氫氧化鎂固體。

(1)從過濾中可以得到CaCO3、來進行判斷，可知分解的只是碳酸鎂；

(2)加熱的過程是放出氨氣的過程，該過程中因為氧化鎂跟水反應很少，因此涉及到的反應應該為：(NH4)2SO4+MgOMgSO4+2NH3↑+H2O；

(3)洗滌氫氧化鎂沉淀應在過濾器中進行，檢驗洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液檢驗是否含有硫酸根離子；

(4)減少能源消耗、便于CaCO3分離；

(5)溶液中離子電荷守恒計算；產率=×100%。

(1)從過濾中可以得到CaCO3、來進行判斷，可知分解的只是碳酸鎂，分解生成氧化鎂，白云石“輕燒”后固體產物的主要成份CaCO3、MgO；

(2)加熱的過程是放出氨氣的過程，該過程中因為氧化鎂跟水反應很少，因此涉及到的反應應該為：(NH4)2SO4+MgOMgSO4+2NH3↑+H2O；

(3)洗滌氫氧化鎂沉淀應在過濾器中進行，檢驗洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液檢驗是否含有硫酸根離子，洗滌Mg(OH)2沉淀所用玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻棒等，取洗滌液加入氯化鋇溶液，若無沉淀生成，說明已洗凈；

(4)分析流程可知，傳統工藝將白云石分解為氧化鎂和氧化鈣后提取，該工藝采用輕燒白云石的方法可以減少能源消耗、便于CaCO3分離；

(5)25℃時Mg(OH)2飽和溶液的中：c(Mg2+)=2.80×10﹣4mol/L，Mg(O2)22﹣、Mg(OH)42﹣的濃度共為2.35×10﹣4mol/L，溶液則電荷守恒得到，2c(Mg2+)=c(OH﹣)+2c[Mg(O2)22﹣]+2c[Mg(OH)42﹣]，c(OH﹣)=2×2.80×10﹣4mol/L﹣2×2.35×10﹣4mol/L=9×10﹣5，c(H+)≈10﹣10mol/L，則溶液的pH=10；若經過循環利用，每制得5.8t Mg(OH)2時排出200m3的廢水，其中Mg2+、Mg(O2)22﹣、Mg(OH)42﹣的濃度共為1.50×10﹣4mol/L，則該工藝的產率=×100%=99.97%。