以白云石(化学式表示为MgCO3•CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下:
1个回答

解题思路:流程分析白云石主要成分为MgCO3•CaCO3轻烧,从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,研磨加入水和硫酸铵加热,硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水,过滤加入氨水生成氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁固体;

(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁;从表中可以看出,温度低于540℃时,物质不分解,高于840℃时,碳酸钙和碳酸镁都分解,因此该温度不超过700℃;

(2)加热的过程是放出氨气的过程,该过程中因为氧化镁跟水反应很少,因此涉及到的反应应该为:(NH42SO4+MgO

.

MgSO4+2NH3↑+H2O

(3)c(Mg2+)=

Ksp(

M

g

(OH

)

2

)

c

2

(O

H

)

=

5.61×1

0

−12

(1

0

−4.5

)

2

=5.61×10-3mol/L;

(4)该工艺中可以循环使用的物质是参加反应过程,反应后又生成的物质可以循环使用,流程图分析判断(NH42SO4 、NH3或NH3•H2O可以循环使用;

(5)减少能源消耗、便于CaCO3分离.

(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,分解生成氧化镁,白云石“轻烧”后固体产物的主要成份CaCO3、MgO;从表中可以看出,温度低于540℃时,物质不分解,高于840℃时,碳酸钙和碳酸镁都分解,因此该温度不超过700℃;

故答案为:CaCO3、MgO,700℃;

(2)加热的过程是放出氨气的过程,该过程中因为氧化镁跟水反应很少,因此涉及到的反应应该为:(NH42SO4+MgO

.

MgSO4+2NH3↑+H2O

故答案为:(NH42SO4+MgO

.

MgSO4+2NH3↑+H2O;

(3)依据溶度积常数计算得到,沉淀过程溶液的pH=9.5,c(OH-)=10-4.5mol/L,c(Mg2+)=

Ksp(Mg(OH)2)

c2(OH−)=

5.61×10−12

(10−4.5)2=5.61×10-3mol/L;

故答案为:5.61×10-3mol•L-1

(4)该工艺中可以循环使用的物质是参加反应过程,反应后又生成的物质可以循环使用,流程图分析判断(NH42SO4 、NH3或NH3•H2O可以循环使用

故答案为:(NH42SO4、NH3或NH3•H2O;

(5)分析流程可知,传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法可以减少能源消耗、便于CaCO3分离;

故答案为:减少能源消耗、便于CaCO3分离;

点评:

本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计.

考点点评: 本题考查了物质分离方法和流程理解应用,主要是混合物分离试剂的作用,产物的分析判断,掌握基础是关键,题目难度中等.