Question

【題目】一種由菱鎂礦(主要成分MgCO3、CaCO3、FeCO3、SiO2)制備高純氫氧化鎂的工藝如下:

（1）“煅燒”時(shí)FeCO3發(fā)生反應(yīng)的方程式為_____。

（2）“浸取”溫度100℃左右，該步驟含鎂化合物參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（3）“浸取”時(shí)NH4Cl用量對(duì)Mg2+浸出率的影響曲線如右圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的____(填序號(hào))。

A.“浸取”時(shí)適當(dāng)攪拌漿料

B.用超理論用量20%的NH4Cl進(jìn)行浸取

C.可用NH4Cl對(duì)浸取后的濾渣進(jìn)行二次浸取，將兩次浸取液合并

D.浸出溫度采用100℃可促進(jìn)NH4Cl的水解和NH3的逸出

（4）本工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有______。

（5）若要得到高純Mg(OH)2，需對(duì)“沉鎂”步驟所得的固體進(jìn)行洗滌，檢驗(yàn)固體已洗凈的方法是_______。

（6）25℃時(shí)，Ksp(CaSO4)=7.2×10-5。實(shí)驗(yàn)測(cè)得“除鈣”前后溶液中c(Ca2+)分別為2.8g/L和0.8g/L,則1L溶液至少需加入MgSO4固體的質(zhì)量為____g。

Answer 1

【答案】 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 MgO+2NH4ClMgCl2+2NH3+H2O ACD NH4Cl、NH3 取最后一次洗滌濾液，加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則已洗凈 6.4g

【解析】（1）菱鎂礦中含有FeCO3，“煅燒”時(shí)FeCO3與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2，答案為：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2

（2）“浸取”時(shí)控制溫度100 ℃左右，此時(shí)由“煅燒”產(chǎn)生的MgO與NH4Cl的水溶液發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O，答案為：MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O

（3）A. “浸取”時(shí)適當(dāng)攪拌漿料增大接觸面積，有利于Mg2＋浸出，A正確；B. 由圖像可知，當(dāng)用超理論用量20%的NH4Cl進(jìn)行浸取時(shí)，NH4Cl的利用率較低，B錯(cuò)誤；C.用NH4Cl對(duì)浸取后的濾渣進(jìn)行二次浸取，將兩次浸取液合并，能提高Mg2＋浸出率，C正確；D. 浸出溫度采用100 ℃可促進(jìn)NH4Cl的水解，導(dǎo)致酸性增強(qiáng)和NH3的逸出，有利于MgO被溶解，從而提高Mg2＋浸出率，D正確。答案選ACD.

(4) 由菱鎂礦制備高純氫氧化鎂的工藝流程中用到NH4Cl和NH3，因此本工藝流程中NH4Cl和NH3可循環(huán)利用。答案為：NH4Cl和NH3

（5）檢驗(yàn)Mg(OH)2固體已洗凈，只要檢驗(yàn)洗滌液中沒(méi)有Cl-即可，因此檢驗(yàn)固體已洗凈的方法是取最后一次洗滌濾液，加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則已洗凈。答案為：取最后一次洗滌濾液，加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則已洗凈。

（6）溶液中c(SO42-)===3.6 mol·L－1, 1 L溶液生成的CaSO4為=0.05mol，所以需要MgSO4固體的質(zhì)量為3.6mol·L－1×1 L×120g/mol+0.05 mol×120g/mol=6.4g，答案為:6.4