Question

6．石棉尾矿主要含有Mg₃（Si₂O₅）（OH）₄和少量的Fe₂O₃、Al₂O₃．以石棉尾矿为供源制备碳酸镁晶须（MgCO₃•nH₂O）的工艺如下：

已知“焙烧”过程中的主反应为：
Mg₃（Si₂O₅）（OH）₄+5（NH₄）₂SO₄ 3Mg$\frac{\underline{\;焙烧\;}}{\;}$SO₄+10NH₃↑+2SiO₂+7H₂O↑+2SO₃↑
（1）写出焙烧产物NH₃的电子式．
（2）为提高水浸速率，可采取的措施为将焙烧渣粉碎或加热或搅拌（任写一条）．“浸渣”的主要成分为SiO₂．
（3）“除铁、铝”时，需将pH调至8.0左右，适宜作调节剂的是c（填字母代号）．
a．NaOH         Ca（OH）₂ c．NH₃•H₂O
（4）“沉镁”过程中反应的离子方程式为Mg²⁺+2HCO₃^-+（n-1）H₂O=MgCO₃•nH₂O↓+CO₂↑．
（5）流程中可以循环利用的物质是（NH₄）₂SO₄（填化学式）．

Answer 1

分析 以石棉尾矿（主要含有Mg₃ （ Si₂O₅） （ OH ）₄和少量的Fe₂O₃、Al₂O₃）为原料制备碳酸镁晶体（MgCO₃•nH₂O）的工艺流程：加入硫酸铵焙烧得到MgSO₄、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃，水浸，形成Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺的溶液，SiO₂不溶于水形成浸渣，加入NH₃•H₂O将pH调至8.0左右，将Fe³⁺、Al³⁺以氢氧化物的形式过滤除去，向含有镁离子的滤液中加入碳酸氢铵发生反应：Mg²⁺+2HCO₃^-+（n-1）H₂O=MgCO₃•nH₂O↓+CO₂↑，洗涤晶体可得，据此分析解答．

解答 解：（1）氨气为共价化合物，电子式为：；
故答案为：；
（2）将焙烧渣粉碎或加热或搅拌可以提高水浸速率，石棉尾矿加入硫酸铵焙烧得到MgSO₄、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃，水浸，SiO₂不溶于水形成浸渣；
故答案为：将焙烧渣粉碎或加热或搅拌；SiO₂；
（3）“除铁、铝”时，需将pH调至8.0左右，选择不引入新杂质的试剂，故可选用NH₃•H₂O；
故答案为：c；
（4）“沉镁”过程中反应的离子方程式为：Mg²⁺+2HCO₃^-+（n-1）H₂O=MgCO₃•nH₂O↓+CO₂↑；
故答案为：Mg²⁺+2HCO₃^-+（n-1）H₂O=MgCO₃•nH₂O↓+CO₂↑；
（5）沉镁过程的滤液为（NH₄）₂SO₄，可循环使用；
故答案为：（NH₄）₂SO₄．

点评 本题考查物质的制备和物质成分的探究，涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等．