Question

以白云石（主要成分化学式为 MgCO₃•CaCO₃）为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下图（流程图方框中的文字均表示操作过程）：

（1）白云石属于________物（选填“混合”“纯净”），白云石“轻烧”过程中只发生了碳酸镁的分解，写出碳酸镁分解反应的化学方程式________________。

（2）流程图中“加热反应”是指硫酸铵与氧化镁在加热条件下反应生成一种盐、氨气和水，其化学方程式为____________________； 流程图中“沉淀”过程是指氨水和硫酸镁发生复分解反应，其化学方程式为_________________； 硫酸铵中氮元素的化合价是_________价。

（3）该工艺中可以循环使用的物质是_______________、(NH₄)₂SO₄ 等．

（4）传统制备氢氧化镁的工艺是将白云石高温下分解为氧化镁和氧化钙后再提取，而本工艺流程采用轻烧白云石的方法，其优点是______________(填写一条，合理即可)．

Answer

混合 ﹣3 NH3 减少能源消耗（或便于分离碳酸钙）

【解析】

（1）白云石主要成分化学式为 MgCO3•CaCO3，还有其他杂质，属于混合物，白云石“轻烧”过程中只发生了碳酸镁的分解，碳酸镁分解生成氧化镁和二氧化碳，反应的化学方程式 。

（2）流程图中“加热反应”是指硫酸铵与氧化镁在加热条件下反应生成一种盐、氨气和水，根据质量守恒定律可知，生成的盐是硫酸镁，反应化学方程式为；氨水和硫酸镁发生复分解反应，互相交换成分生成氢氧化镁和硫酸铵，反应的化学方程式为； 硫酸铵中硫酸根离子显-2价，氢元素显+1价，设氮元素的化合价为x，[x+(+1) ×4] ×2+(-2)=0，x=﹣3。

（3）根据流程图可知，加热硫酸铵与氧化镁生成氨气，沉淀过程中又用氨水和硫酸镁反应生成硫酸铵，故该工艺中可以循环使用的物质是NH3、(NH4)2SO4 等。

（4）将白云石高温下分解为氧化镁和氧化钙后再提取，消耗能源较多，根据流程图可知本工艺流程方便分离碳酸钙，故轻烧白云石的方法制备氢氧化铝的优点是：减少能源消耗，便于分离碳酸钙。