Question

【題目】以某工業副產物鹽泥[主要成分為Mg(OH)2，還含有少量Al(OH)3、FeCO3、MnCO3、SiO2、CaCO3等]為原料制備防火材料MgSO4·7H2O的工藝流程如圖：

回答下列問題：

（1）以MgSO4為原料可制備陰、陽離子個數比為1：1的化合物MgC2。已知MgC2中各元素原子都達到了穩定結構，則MgC2的電子式為__。

（2）“酸浸”時，FeCO3與稀硫酸反應的化學方程式為__。濾渣1的主要成分為SiO2和__(填化學式)；為了提高浸取率，除了適當增大稀硫酸的濃度和升溫外，還可采取的措施有__(寫出兩點)。

（3）“氧化”時，次氯酸鈉溶液將MnSO4氧化為MnO2的離子方程式為__；濾渣2的主要成分為MnO2和__、__(填化學式)。

（4）“一系列操作”主要是__。

（5）一種堿式碳酸鎂[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]可用作防火保溫材料，用化學方程式說明其可做防火材料的原理：__。

Answer 1

【答案】 FeCO3 + H2SO4 = FeSO4 + CO2↑ + H2O CaSO4 粉碎、攪拌(或多次用硫酸浸取、減小鹽泥粒度、延長浸取時間等) Mn2++ClO+2OH=MnO2↓+Cl+H2O Fe(OH)3 Al(OH)3 蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O 5MgO+4CO2↑+6H2O

【解析】

根據流程：鹽泥[主要成分為Mg(OH)2，還含有少量Al(OH)3、FeCO3，MnCO3、SiO2、CaCO3等]用稀硫酸酸浸，得到MnSO4、MgSO4、Al2(SO4)3、FeSO4的混合溶液和不溶的SiO2和CaSO4，過濾，濾渣I的主要成分為SiO2和CaSO4，向濾液中加入NaOH、NaClO溶液，可以將Mn2+氧化為MnO2，將Fe2+氧化為Fe3+，調節pH在5～6時沉淀Fe3+和Al3+，過濾，濾渣2為MnO2和Fe(OH)3、Al(OH)3，最后將含有MgSO4的溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到MgSO47H2O，據此分析作答。

⑴以MgSO4為原料可制備陰、陽離子個數比為1：1的化合物MgC2，C22含有三對共用電子對，又知MgC2中各元素原子都達到了穩定結構，則MgC2的電子式為；故答案為：。

⑵“酸浸”時，FeCO3與稀硫酸反應的化學方程式為FeCO3 + H2SO4 = FeSO4 + CO2↑ + H2O，根據分析，濾渣I的主要成分為SiO2和CaSO4，適當增大稀硫酸的濃度、升溫、粉碎、攪拌(或多次用硫酸浸取、減小鹽泥粒度、延長浸取時間等)可以提高浸取率；故答案為：FeCO3 + H2SO4 = FeSO4 + CO2↑ + H2O；CaSO4；粉碎、攪拌(或多次用硫酸浸取、減小鹽泥粒度、延長浸取時間等)。

⑶氧化時，次氯酸鈉溶液將MnSO4氧化為MnO2的離子方程式為：Mn2++ClO+2OH=MnO2↓+Cl+H2O；根據分析濾渣2的主要成分為MnO2和Fe(OH)3、Al(OH)3；故答案為：Mn2++ClO+2OH=MnO2↓+Cl+H2O；Fe(OH)3；Al(OH)3。

⑷由含有MgSO4的溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到MgSO47H2O；故答案為：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾。

⑸一種堿式碳酸鎂[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]可用作防火保溫材料，用化學方程式說明其可做防火材料的原理，在高溫下發生反應：4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O 5MgO+4CO2↑+6H2O，生成的MgO和CO2可以防火保溫；故答案為：4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O 5MgO+4CO2↑+6H2O。