题目内容
【题目】一种由菱镁矿(主要成分MgCO3、CaCO3、FeCO3、SiO2)制备高纯氢氧化镁的工艺如下:
（1）“煅烧”时FeCO3发生反应的方程式为_____。
（2）“浸取”温度100℃左右，该步骤含镁化合物参与反应的化学方程式为______。
（3）“浸取”时NH4Cl用量对Mg2+浸出率的影响曲线如右图所示。下列有关说法正确的____(填序号)。
A.“浸取”时适当搅拌浆料
B.用超理论用量20%的NH4Cl进行浸取
C.可用NH4Cl对浸取后的滤渣进行二次浸取，将两次浸取液合并
D.浸出温度采用100℃可促进NH4Cl的水解和NH3的逸出
（4）本工艺流程中可循环利用的物质有______。
（5）若要得到高纯Mg(OH)2，需对“沉镁”步骤所得的固体进行洗涤，检验固体已洗净的方法是_______。
（6）25℃时，Ksp(CaSO4)=7.2×10-5。实验测得“除钙”前后溶液中c(Ca2+)分别为2.8g/L和0.8g/L,则1L溶液至少需加入MgSO4固体的质量为____g。
【答案】 4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2 MgO+2NH4Cl
MgCl2+2NH3+H2O ACD NH4Cl、NH3 取最后一次洗涤滤液，加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗净 6.4g
【解析】（1）菱镁矿中含有FeCO3，“煅烧”时FeCO3与空气中的氧气发生氧化还原反应，反应的方程式为：4FeCO3＋O2
2Fe2O3＋4CO2，答案为：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2
（2）“浸取”时控制温度100 ℃左右，此时由“煅烧”产生的MgO与NH4Cl的水溶液发生反应，反应的化学方程式为：MgO＋2NH4Cl
MgCl2＋2NH3↑＋H2O，答案为：MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O
（3）A. “浸取”时适当搅拌浆料增大接触面积，有利于Mg2＋浸出，A正确；B. 由图像可知，当用超理论用量20%的NH4Cl进行浸取时，NH4Cl的利用率较低，B错误；C.用NH4Cl对浸取后的滤渣进行二次浸取，将两次浸取液合并，能提高Mg2＋浸出率，C正确；D. 浸出温度采用100 ℃可促进NH4Cl的水解，导致酸性增强和NH3的逸出，有利于MgO被溶解，从而提高Mg2＋浸出率，D正确。答案选ACD.
(4) 由菱镁矿制备高纯氢氧化镁的工艺流程中用到NH4Cl和NH3，因此本工艺流程中NH4Cl和NH3可循环利用。答案为：NH4Cl和NH3
（5）检验Mg(OH)2固体已洗净，只要检验洗涤液中没有Cl-即可，因此检验固体已洗净的方法是取最后一次洗涤滤液，加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗净。答案为：取最后一次洗涤滤液，加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗净。
（6）溶液中c(SO42-)=
=
=3.6
mol·L－1, 1 L溶液生成的CaSO4为
=0.05mol，所以需要MgSO4固体的质量为3.6mol·L－1×1 L×120g/mol+0.05 mol×120g/mol=6.4g，答案为:6.4
