Question

【题目】水合碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O],又称轻质碳酸镁。常利用菱镁矿（质量含量为碳酸镁90%,碳酸钙10%）碳化法制取：

（1）根据下列表格数据,选择消化反应的最佳温度__________;理由是___________________________。

消化温度/℃	30	40	50	60	70	80	90
转化率/%	50.3	58.2	85.1	85.2	90.7	91.2	91.5

（2）碳化反应可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化学方程式为____________。

（3）流程图中__________和__________可以为碳化反应提供二氧化碳源。

（4）有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁：

①卤水中含有Fe2+和Mn2+,当其浓度小于1×10-5mol·L-1时,可以认为完全除去。常温时当调节溶液PH为9.5时,此时Mn2+小于__________mol·L-1,不会沉淀出来。

物质	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+转化为Fe3+,从环境角度选择最合适的氧化剂为__________。

A．Ca(ClO)2 B．Cl2 C．H2O2 D．HNO3

③下列方案中,较好的为__________，理由是______________________。

Answer 1

【答案】 70℃ 温度进一步升高同等幅度,转化率几乎不变。但能耗增加 Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2 煅烧反应 热解反应 10-5 C 方案2 加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质,不易提纯

【解析】(1)由图可知，70℃时，物质的转化率较大，但是温度进一步升高同等幅度，转化率几乎不变，但能耗增加；
(2)由流程图可知Mg(HCO3)2由Mg(OH)2和2CO2反应而来，反应为：Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO3)2；

(3)煅烧反应中碳酸镁和碳酸钙生成二氧化碳，热解反应生成二氧化碳；

(4)①已知：Ksp(Mn(OH)2)=10-14，常温时当调节溶液pH为9.5时，c(OH-)=10-4.5，此时Mn2+小于不沉淀，则c(Mn2+)c(OH-)2＜Ksp(Mn(OH)2)=10-14，则c(Mn2+)＜=10-5；

②把Fe2+转化为Fe3+，从环境角度选择过氧化氢的产物为水，不污染环境，故答案为C；
③利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁，方案1中加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质，不易提纯，故方案2更合适。