Question

以白云石（化學(xué)式為MgCO₃?CaCO₃）為原料制備氫氧化鎂的工藝流程如圖甲所示：
白云石在不同溫度下受熱失重的情況如圖乙所示．
（1）根據(jù)流程圖甲判斷白云石“輕燒”后固體產(chǎn)物的主要成份

 

．則“輕燒”溫度應(yīng)不超過(guò)

 

．
（2）流程圖甲中“沉淀”過(guò)程的離子方程式為：

 

．
（3）該工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是：

 

、

 

（填化學(xué)式）．
（4）傳統(tǒng)工藝將白云石分解為氧化鎂和氧化鈣后提取，該工藝采用輕燒白云石的方法，其優(yōu)點(diǎn)是

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：流程分析白云石主要成分為MgCO₃?CaCO₃輕燒，從過(guò)濾中可以得到CaCO₃、來(lái)進(jìn)行判斷，可知分解的只是碳酸鎂，研磨加入水和硫酸銨加熱，硫酸銨和氧化鎂反應(yīng)生成氨氣、硫酸鎂和水，過(guò)濾加入氨水生成氫氧化鎂沉淀，過(guò)濾得到氫氧化鎂固體，
（1）從過(guò)濾中可以得到CaCO₃、來(lái)進(jìn)行判斷，可知分解的只是碳酸鎂；從表中可以看出，溫度低于540℃時(shí)，物質(zhì)不分解，高于840℃時(shí)，碳酸鈣和碳酸鎂都分解，因此該溫度不超過(guò)700℃；
（2）硫酸鎂溶液中加入氨水生成氫氧化鎂沉淀；
（3）該工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是參加反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)后又生成的物質(zhì)可以循環(huán)使用，流程圖分析判斷（NH₄）₂SO₄ 、NH₃或NH₃?H₂O可以循環(huán)使用；
（4）減少能源消耗、便于CaCO₃分離．

解答： 解：流程分析白云石主要成分為MgCO₃?CaCO₃輕燒，從過(guò)濾中可以得到CaCO₃、來(lái)進(jìn)行判斷，可知分解的只是碳酸鎂，研磨加入水和硫酸銨加熱，硫酸銨和氧化鎂反應(yīng)生成氨氣、硫酸鎂和水，過(guò)濾加入氨水生成氫氧化鎂沉淀，過(guò)濾得到氫氧化鎂固體；
（1）從過(guò)濾中可以得到CaCO₃、來(lái)進(jìn)行判斷，可知分解的只是碳酸鎂，分解生成氧化鎂，白云石“輕燒”后固體產(chǎn)物的主要成份CaCO₃、MgO；從表中可以看出，溫度低于540℃時(shí)，物質(zhì)不分解，高于840℃時(shí)，碳酸鈣和碳酸鎂都分解，因此該溫度不超過(guò)700℃；
故答案為：CaCO₃、MgO；700℃；
（2）硫酸鎂溶液中加入氨水生成氫氧化鎂沉淀，即Mg²⁺+2NH₃?H₂O 

△   .

 Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺，故答案為：Mg²⁺+2NH₃?H₂O 

△   .

 Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（3）該工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是參加反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)后又生成的物質(zhì)可以循環(huán)使用，流程圖分析判斷（NH₄）₂SO₄ 、NH₃或NH₃?H₂O可以循環(huán)使用．
故答案為：（NH₄）₂SO₄、NH₃或NH₃?H₂O；
（4）分析流程可知，傳統(tǒng)工藝將白云石分解為氧化鎂和氧化鈣后提取，該工藝采用輕燒白云石的方法可以減少能源消耗、便于CaCO₃分離；
故答案為：減少能源消耗、便于CaCO₃分離．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)分離方法和流程理解應(yīng)用，主要是混合物分離試劑的作用，產(chǎn)物的分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．