Question

【題目】石棉尾礦主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3。以石棉尾礦為鎂源制備碳酸鎂晶體(MgCO3·nH2O)的工藝如下：

已知“焙燒”過程中的主反應為：

（1）寫出焙燒產(chǎn)物NH3的電子式_____________________。

（2）為提高水浸速率，可采取的措施為_______________________（任寫一條），“浸渣”的主要成分為__________________。

（3）“調(diào)節(jié)pH除雜”時，需將pH調(diào)至5.0，則除去的雜質(zhì)離子是______________，此時溶液中的c(Fe3+)=__________________（已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38）。

（4） “沉鎂”過程中反應的離子方程式為_______________________________________。“沉鎂”時若溫度超過60℃，將產(chǎn)生較多的堿式碳酸鎂雜質(zhì)，原因是________________

Answer 1

【答案】將焙燒渣粉碎或加熱或攪拌SiO2Fe3+、Al3+4.0×10-11mol/LMg2+＋2HCO-＋(n-1)H2O＝MgCO3nH2O↓＋CO2↑升溫促進Mg2＋部分水解或升溫促進Mg2＋水解

【解析】

以石棉尾礦（主要含有Mg3 ( Si2O5)（OH）4和少量的Fe2O3、Al2O3）為原料制備碳酸鎂晶體（MgCO3nH2O）的工藝流程：加入硫酸銨焙燒得到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NH3H2O將pH調(diào)至8.0左右，將Fe3+、Al3+以氫氧化物的形式過濾除去，向含有鎂離子的濾液中加入碳酸氫銨發(fā)生反應：Mg2++2HCO3-+（n-1）H2O=MgCO3nH2O↓+CO2↑，洗滌晶體可得，據(jù)此分析解答。

（1）氨氣為共價化合物，電子式為：；（2）將焙燒渣粉碎或加熱或攪拌可以提高水浸速率，石棉尾礦加入硫酸銨焙燒得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3，水浸，SiO2不溶于水形成浸渣；故答案為：將焙燒渣粉碎或加熱或攪拌；SiO2；（3）“調(diào)節(jié)pH除雜”時，需將pH調(diào)至5.0，則除去的雜質(zhì)離子是Fe3+、Al3+；此時溶液中c(OH-)=10-9mol/L，Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+) c3(OH-)= c(Fe3+)×（10-9mol/L）3 =4.0×10-38，則c(Fe3+)=4.0×10-11mol/L；（4）“沉鎂”過程中反應的離子方程式為：Mg2++2HCO3-+（n-1）H2O=MgCO3nH2O↓+CO2↑；“沉鎂”時若溫度超過60℃，將產(chǎn)生較多的堿式碳酸鎂雜質(zhì)，原因是升溫促進Mg2＋部分水解或升溫促進Mg2＋水解。