Question

12．盐湖提锂脱镁渣主要成分为Mg（OH）₂、Li₂CO₃和少量CaCO₃，利用盐湖提锂脱镁渣制备高纯轻质氧化镁，为盐湖镁资源综合回收利用提供了一条可行途径，生产流程如图所示：

回答下列问题：
（1）固体A的成分是MgO、CaO．
（2）固体A在真空、1200℃条件下与硅单质反应生成金属镁，反应的化学方程式为2MgO+Si$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Mg+SiO₂．
（3）沉淀物X中存在Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O，则盐湖提锂脱镁渣与NH₄HCO₃溶液反应生成Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O的化学方程式是5Mg（OH）₂+4NH₄HCO₃=Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O+4NH₃•H₂O．
（4）实际生产中NH₄HCO₃与Mg（OH）₂等物质的量之比要比（3）中反应理论值大的原因是反应生成LiHCO₃需要消耗NH₄HCO₃．
（5）欲检验沉淀物X是否煅烧完全，请设计简要的实验方案：取少量煅烧后的沉淀物X，加入稀盐酸，观察是否有气体生成，若有气体生成，说明煅烧不充分．

Answer 1

分析 盐湖提锂脱镁渣主要成分为Mg（OH）₂、Li₂CO₃和少量CaCO₃，加NH₄HCO₃，过滤，滤液含有LiHCO₃，滤渣含有MgCO₃和少量CaCO₃，煅烧滤渣MgCO₃、CaCO₃分解生成固体A中含有MgO、CaO，加水，CaO转化为氢氧化钙，固体B为MgO和Mg（OH）₂，煅烧固体B得到MgO；
（1）根据流程分析；
（2）固体A中MgO在真空、1200℃条件下与硅单质反应生成金属镁和二氧化硅；
（3）Mg（OH）₂与NH₄HCO₃反应生成Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O和氨水；
（4）Li₂CO₃与NH₄HCO₃反应消耗NH₄HCO₃；
（5）若煅烧不完全会含有碳酸根，碳酸盐加盐酸会产生二氧化碳气体．

解答 解：盐湖提锂脱镁渣主要成分为Mg（OH）₂、Li₂CO₃和少量CaCO₃，加NH₄HCO₃，过滤，滤液含有LiHCO₃，滤渣含有MgCO₃和少量CaCO₃，煅烧滤渣MgCO₃、CaCO₃分解生成固体A中含有MgO、CaO，加水，CaO转化为氢氧化钙，固体B为MgO和Mg（OH）₂，煅烧固体B得到MgO；
（1）由流程分析可知，固体A的成分是MgO、CaO；
故答案为：MgO、CaO；
（2）固体A中MgO在真空、1200℃条件下与硅单质反应生成金属镁和二氧化硅，其反应方程式为：2MgO+Si$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Mg+SiO₂；
故答案为：2MgO+Si$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Mg+SiO₂；
（3）Mg（OH）₂与NH₄HCO₃反应生成Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O和氨水，其反应的方程式为：5Mg（OH）₂+4NH₄HCO₃=Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O+4NH₃•H₂O；
故答案为：5Mg（OH）₂+4NH₄HCO₃=Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O+4NH₃•H₂O；
（4）实际生产中NH₄HCO₃与Mg（OH）₂等物质的量之比要比（3）中反应理论值大，是因为除了发生（3）中反应外，Li₂CO₃与NH₄HCO₃反应消耗NH₄HCO₃；
故答案为：反应生成LiHCO₃需要消耗NH₄HCO₃；
（5）若煅烧不完全会含有碳酸根，碳酸盐加盐酸会产生二氧化碳气体，检验操作为：取少量煅烧后的沉淀物X，加入稀盐酸，观察是否有气体生成，若有气体生成，说明煅烧不充分；
故答案为：取少量煅烧后的沉淀物X，加入稀盐酸，观察是否有气体生成，若有气体生成，说明煅烧不充分．

点评 本题考查了物质分离和提纯操作的综合应用，题目难度中等，注意把握混合物分离试剂作用和生成产物判断、实验流程分析等，答题时注意元素守恒的应用及化学用语的规范表达．