Question

氢氧化镁：①是中强碱；②广泛用作阻燃剂和填充剂．以白云石(化学式：MgCO₃•CaCO₃)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下：

(1)根据流程图，白云石“轻烧”后固体产物的主要成份是MgO和_______(写化学式)。

(2)流程图中“加热反应”有氨气生成的化学方程式为_________________________。

(3)洗涤Mg(OH)₂沉淀所用玻璃仪器有：_______、烧杯、玻棒；检验洗净的方法是____________。

(4)传统工艺是将白云石高温分解为氧化镁和氧化钙后提取，而该工艺采用轻烧白云石的方法，其优点是__________________。

(5)25℃时Mg(OH)₂饱和溶液的中：c(Mg²⁺)=2.80×10^﹣4mol/L，Mg(O₂)₂^2﹣、Mg(OH)₄^2﹣的浓度共为2.35×10^﹣4mol/L，则溶液的pH=_______(取整数值)；若经过循环利用，每制得5.8t Mg(OH)₂时排出200m³的废水，其中Mg²⁺、Mg(O₂)₂^2﹣、Mg(OH)₄^2﹣的浓度共为1.50×10^﹣4mol/L，则该工艺的产率为___________(保留4位小数)。

Answer

CaCO3 (NH4)2SO4+MgOMgSO4+2NH3↑+H2O 漏斗 取洗涤液，加入氯化钡溶液，若无沉淀生成，说明已洗净 减少能源消耗或便于CaCO3分离 10 99.97%

【解析】

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；

(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：(NH4)2SO4+MgOMgSO4+2NH3↑+H2O；

(3)洗涤氢氧化镁沉淀应在过滤器中进行，检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子；

(4)减少能源消耗、便于CaCO3分离；

(5)溶液中离子电荷守恒计算；产率=×100%。

(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；

(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：(NH4)2SO4+MgOMgSO4+2NH3↑+H2O；

(3)洗涤氢氧化镁沉淀应在过滤器中进行，检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子，洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻棒等，取洗涤液加入氯化钡溶液，若无沉淀生成，说明已洗净；

(4)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；

(5)25℃时Mg(OH)2饱和溶液的中：c(Mg2+)=2.80×10﹣4mol/L，Mg(O2)22﹣、Mg(OH)42﹣的浓度共为2.35×10﹣4mol/L，溶液则电荷守恒得到，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，则溶液的pH=10；若经过循环利用，每制得5.8t Mg(OH)2时排出200m3的废水，其中Mg2+、Mg(O2)22﹣、Mg(OH)42﹣的浓度共为1.50×10﹣4mol/L，则该工艺的产率=×100%=99.97%。