Question

【题目】石棉尾矿主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3。以石棉尾矿为供源制备碳酸镁晶须（MgCO3·nH2O）的工艺如下：

已知“焙烧”过程中的主反应为：

Mg3(Si2O5)(OH)4+5(NH4)2SO43MgSO4+10NH3↑+2SiO2+7H2O↑+2SO3↑

(1)写出焙烧产物NH3的电子式__________。

(2)为提高水浸速率，可采取的措施为_________（任写一条）。“浸渣”的主要成分为________。

(3)“除铁、铝”时，需将pH调至8.0左右，适宜作调节剂的是_________(填字母代号)。

a. NaOH b.Ca(OH)2 c.NH3·H2O

(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为________________。

(5)流程中可以循环利用的物质是________（填化学式）。

Answer 1

【答案】 将焙烧渣粉碎或加热或搅拌 SiO2 c Mg2++2HCO3-+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O↓+CO2↑ (NH4)2SO4

【解析】本题是一道工艺流程题，要求看懂反应的原理和流程，弄清每一步反应中的反应原理和操作要点，每一步反应得到的产物及其所含的杂质，根据所学的化学原理和基本实验操作，即可作答。

石棉尾矿焙烧得到产物MgSO4和杂质SiO2、及含Al、Fe的硫酸盐，水浸后过滤分离除去不溶物SiO2，向滤液中加入氨水调节pH至8.0左右，使Al、Fe的可溶盐转化为沉淀而除去，最后加入NH4HCO3，将Mg2+转化为MgCO3沉淀。

（1）氨气的电子式为：

（2）为提高水浸速率，可以将原料粉碎增大其与水的接触面、可以加热升高温度、可以在氺浸的过程中不断搅拌、或者将水以喷雾的形式与原料混合等等。答案为：将焙烧渣粉碎或加热或搅拌 (合理即可)；SiO2不溶于水，故答案为：滤渣为SiO2

（3）除铁、铝”时，将pH调至8.0左右，必须加入碱性溶液，且碱性不能太强，防止Al的可溶性化合物又转化为其他Al的可溶性化合物，且不能带入新的杂质，所以不能用NaOH和Ca（OH）2，故只能选用氨水，答案为：c

（4）加入NH4HCO3时Mg2+转化为MgCO3·nH2O沉淀，两个HCO3-失去两个H+，得到两个CO32-，一个 CO32-与Mg 2+结合，一个CO32-与两个H+结合生成CO2，离子方程式为：Mg2++2HCO3-+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O↓+CO2↑

（5）在沉镁的过程中，除了生成MgCO3·nH2O沉淀外，还有（NH4）2SO4生成，第一步焙烧中也需要（NH4）2SO4，故可以循环利用的物质是（NH4）2SO4。