Question

工業利用精煉鎂渣(含有MgO、KCl、MgCl₂、BaCl₂、CaCl₂、FeCl₃等雜質)回收MgCl₂的工業流程如下:

已知:25 ℃時有關物質的溶度積如下:

物質	CaCO3	MgCO3	BaCO3	Mg(OH)2	Fe(OH)3
Ksp	4.96×10-9	6.82×10-6	5.1×10-9	5.61×10-12	2.64×10-38

回答下列問題:
(1)寫出溶解時的離子方程式                               。
(2)溶解時溫度不能太高,也不宜太低,要求控制在35 ℃左右,其理由是               。
(3)操作Ⅰ包含多個操作,分別為             ,過濾,洗滌,烘干。烘干時需要減壓烘干,原因是                              。
(4)為減少Na₂CO₃的用量和提高產品質量,在中和工序(中和后溶液接近中性)結束前要檢驗溶液中是否存在       離子,選擇檢驗該離子的原因是                        。
(5)母液的主要成分                                       。

Answer 1

(1)MgO+2H⁺=H₂O+Mg²⁺  (2)溶解時溫度太低,反應速率過慢,溫度太高, HCl會揮發  (3)蒸發濃縮,冷卻結晶 降低烘干時的溫度,防止MgCl₂·6H₂O分解
(4) Ba²⁺  BaCO₃溶解度僅小于MgCO₃的溶解度,而大于其他物質的溶解度,當Ba²⁺除盡其他雜質已經除盡  (5)KCl 、NaCl和MgCl₂

(1)MgO與鹽酸反應生成H₂O和MgCl₂。
(2)控制溫度在35 ℃左右,主要從反應速率和鹽酸的揮發性方面考慮。
(3)由于MgCl₂·6H₂O帶有結晶水,為避免其分解,不能直接蒸發結晶,要蒸發濃縮,冷卻結晶,烘干時溫度也不能過高。
(4)通過表中各物質的K_sp可知,BaCO₃溶解度僅小于MgCO₃的溶解度,而大于其他物質的溶解度,當 Ba²⁺除盡其他雜質已經除盡,因此要檢驗溶液中是否存在Ba²⁺。
(5)Ba²⁺、Fe³⁺和Ca²⁺已經在前面沉淀除去,在中和階段引入了Na⁺,故母液的主要成分為KCl 、NaCl和MgCl₂。