硼酸和輕質碳酸鎂是重要的化工產品,以硼鎂礦(主要成分為Mg2B2O5?H2O)為原料制備硼酸(H3BO3)和輕質碳酸鎂[MgCO3?Mg(OH)2?2H2O]的工藝流程如圖所示:
已知:硼鎂泥的主要成分是Mg(OH)2,還含有其他雜質(Fe2O3、FeO、CaCO3、MnO)等)。
(1)為了提高硼鎂礦“堿溶”速率,除適當增加堿溶液濃度外,還可以采取的措施有
提高反應溫度、將硼鎂礦粉碎等
提高反應溫度、將硼鎂礦粉碎等
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(2)上述流程NaBO2溶液中生成硼砂(Na2B4O7)的離子方程式為4BO2-+CO2=B4O72-+CO32-
4BO2-+CO2=B4O72-+CO32-
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(3)H3BO3是一元弱酸,在水溶液中電離出的陰離子是B(OH)4-,則硼酸的電離方程式是H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+
H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+
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(4)經分析濾渣1中除含有Fe(OH)3外,還有MnO2,請用離子方程式表示濾渣1含有MnO2的原因Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
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(5)“除鈣”就是從MgSO4溶液中分離出CaSO4,即濾渣Ⅲ的主分是CaSO4.根據圖MgSO4、CaSO4,的溶解度隨溫度的變化曲線比較合理的“除鈣”操作是蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾
蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾
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(6)“合成”時需要控制溫度在80℃左右,這樣做的原因可能是溫度過高時輕質碳酸鎂、碳酸銨會分解,溫度過低時,反應速率太慢
溫度過高時輕質碳酸鎂、碳酸銨會分解,溫度過低時,反應速率太慢
,寫出“合成”輕質碳酸鎂的化學方程式2MgSO4+2(NH4)2CO3+3H2O=MgCO3?Mg(OH)2?2H2O↓+2(NH4)2SO4+CO2↑
2MgSO4+2(NH4)2CO3+3H2O=MgCO3?Mg(OH)2?2H2O↓+2(NH4)2SO4+CO2↑
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