以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:
17.预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11,若溶液中c(OH-)=3.0×10-6 mol·L-1,则溶液中c(Mg2+)= 。
18.上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 。
19.高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66 g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式:
。
20.若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(1)2.0 mol·L-1。
(1)已知Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11,若溶液中c(OH-)=3.0×10-6 mol·L-1,则溶液中c(Mg2+)=Ksp/ c2(OH-)=1.8×10-11/(3.0×10-6)2=2 mol·L-1。
依据溶度积原理、无机物性质、制备流程推理判断及计算。
计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(2)NH4Cl。
(2)因为滤液中所留下的是NH4+和Cl-的溶液,故浓缩结晶所得主要固体物质的化学式为NH4Cl。
依据溶度积原理、无机物性质、制备流程推理判断及计算。
计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(3)m(MgO)=2.00 g,m(CO2)=×44 g/mol=1.76 g,则m(H2O)=4.66 g-2.00 g-1.76 g=0.9 g,n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)==5∶4∶5。由原子守恒得出碱式碳酸镁的化学式为:Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。
(3)取碱式碳酸镁4.66 g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L,计算如下:
已知:m(MgO)=2.00 g,n(MgO)=2.00 g/40 g·mol-1=0.05 mol;
n(CO2)=0.896 L/22.4 L·mol-1=0.04 mol;m(CO2)= 0.04 mol×44 g/mol=1.76 g;
由质量守恒定律得:m(H2O)=4.66 g-2.00 g-1.76 g=0.9 g,
n(H2O)=0.9 g/18 g·mol-1=0.05 mol;
则n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)= 0.05 mol∶0.04 mol∶0.05 mol =5∶4∶5。由原子守恒得出碱式碳酸镁的化学式为:Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。
依据溶度积原理、无机物性质、制备流程推理判断及计算。
计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(4)升高。
(4)若碱式碳酸镁再混有MgCO3,则产品中镁的质量分数将 “升高”。
依据溶度积原理、无机物性质、制备流程推理判断及计算。
计算确定碱式碳酸镁的化学式。