Question

【題目】水合堿式碳酸鎂[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O],又稱輕質碳酸鎂。常利用菱鎂礦（質量含量為碳酸鎂90%,碳酸鈣10%）碳化法制取：

（1）根據下列表格數據,選擇消化反應的最佳溫度__________;理由是___________________________。

消化溫度/℃	30	40	50	60	70	80	90
轉化率/%	50.3	58.2	85.1	85.2	90.7	91.2	91.5

（2）碳化反應可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化學方程式為____________。

（3）流程圖中__________和__________可以為碳化反應提供二氧化碳源。

（4）有工藝設計利用鹵水碳化法制取輕質碳酸鎂：

①鹵水中含有Fe2+和Mn2+,當其濃度小于1×10-5mol·L-1時,可以認為完全除去。常溫時當調節溶液PH為9.5時,此時Mn2+小于__________mol·L-1,不會沉淀出來。

物質	Mg(OH)2	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
Ksp	10-11	10-39	10-17	10-14

②如果把Fe2+轉化為Fe3+,從環境角度選擇最合適的氧化劑為__________。

A．Ca(ClO)2 B．Cl2 C．H2O2 D．HNO3

③下列方案中,較好的為__________，理由是______________________。

Answer 1

【答案】 70℃ 溫度進一步升高同等幅度,轉化率幾乎不變。但能耗增加 Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2 煅燒反應 熱解反應 10-5 C 方案2 加入碳酸鈉的產品中易混入更多雜質,不易提純

【解析】(1)由圖可知，70℃時，物質的轉化率較大，但是溫度進一步升高同等幅度，轉化率幾乎不變，但能耗增加；
(2)由流程圖可知Mg(HCO3)2由Mg(OH)2和2CO2反應而來，反應為：Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO3)2；

(3)煅燒反應中碳酸鎂和碳酸鈣生成二氧化碳，熱解反應生成二氧化碳；

(4)①已知：Ksp(Mn(OH)2)=10-14，常溫時當調節溶液pH為9.5時，c(OH-)=10-4.5，此時Mn2+小于不沉淀，則c(Mn2+)c(OH-)2＜Ksp(Mn(OH)2)=10-14，則c(Mn2+)＜=10-5；

②把Fe2+轉化為Fe3+，從環境角度選擇過氧化氫的產物為水，不污染環境，故答案為C；
③利用鹵水碳化法制取輕質碳酸鎂，方案1中加入碳酸鈉的產品中易混入更多雜質，不易提純，故方案2更合適。