Question

工业利用精炼镁渣(含有MgO、KCl、MgCl₂、BaCl₂、CaCl₂、FeCl₃等杂质)回收MgCl₂的工业流程如下:

已知:25 ℃时有关物质的溶度积如下:

物质	CaCO3	MgCO3	BaCO3	Mg(OH)2	Fe(OH)3
Ksp	4.96×10-9	6.82×10-6	5.1×10-9	5.61×10-12	2.64×10-38

回答下列问题:
(1)写出溶解时的离子方程式                               。
(2)溶解时温度不能太高,也不宜太低,要求控制在35 ℃左右,其理由是               。
(3)操作Ⅰ包含多个操作,分别为             ,过滤,洗涤,烘干。烘干时需要减压烘干,原因是                              。
(4)为减少Na₂CO₃的用量和提高产品质量,在中和工序(中和后溶液接近中性)结束前要检验溶液中是否存在       离子,选择检验该离子的原因是                        。
(5)母液的主要成分                                       。

Answer 1

(1)MgO+2H⁺=H₂O+Mg²⁺  (2)溶解时温度太低,反应速率过慢,温度太高, HCl会挥发  (3)蒸发浓缩,冷却结晶 降低烘干时的温度,防止MgCl₂·6H₂O分解
(4) Ba²⁺  BaCO₃溶解度仅小于MgCO₃的溶解度,而大于其他物质的溶解度,当Ba²⁺除尽其他杂质已经除尽  (5)KCl 、NaCl和MgCl₂

(1)MgO与盐酸反应生成H₂O和MgCl₂。
(2)控制温度在35 ℃左右,主要从反应速率和盐酸的挥发性方面考虑。
(3)由于MgCl₂·6H₂O带有结晶水,为避免其分解,不能直接蒸发结晶,要蒸发浓缩,冷却结晶,烘干时温度也不能过高。
(4)通过表中各物质的K_sp可知,BaCO₃溶解度仅小于MgCO₃的溶解度,而大于其他物质的溶解度,当 Ba²⁺除尽其他杂质已经除尽,因此要检验溶液中是否存在Ba²⁺。
(5)Ba²⁺、Fe³⁺和Ca²⁺已经在前面沉淀除去,在中和阶段引入了Na⁺,故母液的主要成分为KCl 、NaCl和MgCl₂。