题目内容
【题目】水合碱式碳酸镁[4MgC03·Mg(OH)2·4H2O〕,又称轻质碳酸镁。常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90% ,碳酸钙10%〕碳化法制取:
(1)根据下列表格数据,选择消化反应的最佳温度_____;理由是__________。
(2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化学方程式为_______。
(3)流程图中______和_____可以为碳化反应提供二氧化碳源。
(4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁:
①卤水中含有Fe2+和Mn2+,当其浓度小于1×10-5时,可以认为完全除去。常温时当调节溶液pH为9.5时,此时Mn2+小于_____mol/L,不会沉淀出来。
②如果把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择最合适的氧化剂为______。
A. Ca(C10)2 B. Cl2 C. H202 D. HNO3
③下列方案中,较好的为_______,理由是___________。
【答案】(1) 70℃ 温度进一步升高同等幅度,转化率几乎不变,但能耗增加 (2)Mg(OH)2+2CO2 === Mg(HCO3)2 (3)煅烧反应 热解反应 (4)①0.01 ②C ③方案2 加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质,不易提纯
【解析】(1)由图可知,70℃时,物质的转化率较大,但是温度进一步升高同等幅度,转化率几乎不变,但能耗增加;
(2)由流程图可知Mg(HCO3)2由Mg(OH)2和2CO2反应而来,反应为:Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO3)2;
(3)煅烧反应中碳酸镁和碳酸钙生成二氧化碳,热解反应生成二氧化碳;
(4)①已知:Ksp(Mn(OH)2)=10-14,常温时当调节溶液pH为9.5时,c(OH-)=10-4.5,此时Mn2+小于不沉淀,则c(Mn2+)c(OH-)2<Ksp(Mn(OH)2)=10-14,则c(Mn2+)<=10-5;
②把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择过氧化氢的产物为水,不污染环境,故答案为C;
③利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁,方案1中加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质,不易提纯,故方案2更合适。
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