Question

以水氯鎂石(主要成分為MgCl2·6H2O)為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下：

　　　     H2O　　NH3　NH3、NH4HCO3　　　濾液

↓　　　↓　　　　↓　　　　　　　↑

水氯鎂石→→→→→→堿式碳酸鎂

(2)上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶，所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為________。

(3)高溫煅燒堿式碳酸鎂得到MgO。取堿式碳酸鎂4.66 g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00 g和標準狀況下CO2 0.896 L，通過計算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式。

(4)若熱水解不完全，所得堿式碳酸鎂中將混有MgCO3，則產(chǎn)品中鎂的質(zhì)量分數(shù)________(填“升高”、“降低”或“不變”)。

Answer 1

答案　(2)NH4Cl

(3)n(CO2)＝＝4.00×10－2 mol

n(MgO)＝＝5.00×10－2 mol

n(H2O)＝

＝5.00×10－2 mol

n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝5.00×10－2∶4.00×10－2∶5.00×10－2＝5∶4∶5

堿式碳酸鎂的化學(xué)式為Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O

(4)升高

解析　(2)主要流程中加NH3、NH4HCO3進行沉淀鎂得到主要物質(zhì)為MgCO3和NH4Cl，濾液的主要成分為NH4Cl。

(3)設(shè)該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為Mgx(OH)y(CO3)z，高溫煅燒后產(chǎn)物為MgO、CO2和H2O，其物質(zhì)的量之比為n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝x∶z∶，由題中數(shù)據(jù)知生成氣體CO2的物質(zhì)的量n(CO2)＝＝4.00×10－2 mol，得到的固體為MgO，其物質(zhì)的量

n(MgO)＝＝5.00×10－2 mol，

n(H2O)＝

＝5.00×10－2 mol，n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝x∶z∶＝5.00×10－2∶4.00×10－2∶5.00×10－2＝5∶4∶5，所以求得該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為Mg5(OH)10(CO3)4，但該化學(xué)式化合價不守恒，推測可能含結(jié)晶水，故化學(xué)式應(yīng)為Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O，也可寫為Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。

(4)將堿式碳酸鎂的化學(xué)式分為兩部分，分別是4MgCO3和Mg(OH)2·4H2O。MgCO3中鎂的質(zhì)量分數(shù)為24/84×100%≈28.6%，Mg(OH)2·4H2O中鎂的質(zhì)量分數(shù)為24/(24＋17×2＋18×4)×100%≈18.5%，MgCO3增多，鎂的質(zhì)量分數(shù)升高。