Question

【題目】石棉尾礦主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3。以石棉尾礦為供源制備碳酸鎂晶須（MgCO3·nH2O）的工藝如下：

已知“焙燒”過程中的主反應(yīng)為：

Mg3(Si2O5)(OH)4+5(NH4)2SO43MgSO4+10NH3↑+2SiO2+7H2O↑+2SO3↑

(1)寫出焙燒產(chǎn)物NH3的電子式__________。

(2)為提高水浸速率，可采取的措施為_________（任寫一條）。“浸渣”的主要成分為________。

(3)“除鐵、鋁”時，需將pH調(diào)至8.0左右，適宜作調(diào)節(jié)劑的是_________(填字母代號)。

a. NaOH b.Ca(OH)2 c.NH3·H2O

(4)“沉鎂”過程中反應(yīng)的離子方程式為________________。

(5)流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是________（填化學(xué)式）。

Answer 1

【答案】 將焙燒渣粉碎或加熱或攪拌 SiO2 c Mg2++2HCO3-+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O↓+CO2↑ (NH4)2SO4

【解析】本題是一道工藝流程題，要求看懂反應(yīng)的原理和流程，弄清每一步反應(yīng)中的反應(yīng)原理和操作要點，每一步反應(yīng)得到的產(chǎn)物及其所含的雜質(zhì)，根據(jù)所學(xué)的化學(xué)原理和基本實驗操作，即可作答。

石棉尾礦焙燒得到產(chǎn)物MgSO4和雜質(zhì)SiO2、及含Al、Fe的硫酸鹽，水浸后過濾分離除去不溶物SiO2，向濾液中加入氨水調(diào)節(jié)pH至8.0左右，使Al、Fe的可溶鹽轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，最后加入NH4HCO3，將Mg2+轉(zhuǎn)化為MgCO3沉淀。

（1）氨氣的電子式為：

（2）為提高水浸速率，可以將原料粉碎增大其與水的接觸面、可以加熱升高溫度、可以在氺浸的過程中不斷攪拌、或者將水以噴霧的形式與原料混合等等。答案為：將焙燒渣粉碎或加熱或攪拌 (合理即可)；SiO2不溶于水，故答案為：濾渣為SiO2

（3）除鐵、鋁”時，將pH調(diào)至8.0左右，必須加入堿性溶液，且堿性不能太強，防止Al的可溶性化合物又轉(zhuǎn)化為其他Al的可溶性化合物，且不能帶入新的雜質(zhì)，所以不能用NaOH和Ca（OH）2，故只能選用氨水，答案為：c

（4）加入NH4HCO3時Mg2+轉(zhuǎn)化為MgCO3·nH2O沉淀，兩個HCO3-失去兩個H+，得到兩個CO32-，一個 CO32-與Mg 2+結(jié)合，一個CO32-與兩個H+結(jié)合生成CO2，離子方程式為：Mg2++2HCO3-+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O↓+CO2↑

（5）在沉鎂的過程中，除了生成MgCO3·nH2O沉淀外，還有（NH4）2SO4生成，第一步焙燒中也需要（NH4）2SO4，故可以循環(huán)利用的物質(zhì)是（NH4）2SO4。