Question

12．鹽湖提鋰脫鎂渣主要成分為Mg（OH）₂、Li₂CO₃和少量CaCO₃，利用鹽湖提鋰脫鎂渣制備高純輕質(zhì)氧化鎂，為鹽湖鎂資源綜合回收利用提供了一條可行途徑，生產(chǎn)流程如圖所示：

回答下列問(wèn)題：
（1）固體A的成分是MgO、CaO．
（2）固體A在真空、1200℃條件下與硅單質(zhì)反應(yīng)生成金屬鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MgO+Si$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Mg+SiO₂．
（3）沉淀物X中存在Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O，則鹽湖提鋰脫鎂渣與NH₄HCO₃溶液反應(yīng)生成Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O的化學(xué)方程式是5Mg（OH）₂+4NH₄HCO₃=Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O+4NH₃•H₂O．
（4）實(shí)際生產(chǎn)中NH₄HCO₃與Mg（OH）₂等物質(zhì)的量之比要比（3）中反應(yīng)理論值大的原因是反應(yīng)生成LiHCO₃需要消耗NH₄HCO₃．
（5）欲檢驗(yàn)沉淀物X是否煅燒完全，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)方案：取少量煅燒后的沉淀物X，加入稀鹽酸，觀察是否有氣體生成，若有氣體生成，說(shuō)明煅燒不充分．

Answer 1

分析 鹽湖提鋰脫鎂渣主要成分為Mg（OH）₂、Li₂CO₃和少量CaCO₃，加NH₄HCO₃，過(guò)濾，濾液含有LiHCO₃，濾渣含有MgCO₃和少量CaCO₃，煅燒濾渣MgCO₃、CaCO₃分解生成固體A中含有MgO、CaO，加水，CaO轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣，固體B為MgO和Mg（OH）₂，煅燒固體B得到MgO；
（1）根據(jù)流程分析；
（2）固體A中MgO在真空、1200℃條件下與硅單質(zhì)反應(yīng)生成金屬鎂和二氧化硅；
（3）Mg（OH）₂與NH₄HCO₃反應(yīng)生成Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O和氨水；
（4）Li₂CO₃與NH₄HCO₃反應(yīng)消耗NH₄HCO₃；
（5）若煅燒不完全會(huì)含有碳酸根，碳酸鹽加鹽酸會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w．

解答 解：鹽湖提鋰脫鎂渣主要成分為Mg（OH）₂、Li₂CO₃和少量CaCO₃，加NH₄HCO₃，過(guò)濾，濾液含有LiHCO₃，濾渣含有MgCO₃和少量CaCO₃，煅燒濾渣MgCO₃、CaCO₃分解生成固體A中含有MgO、CaO，加水，CaO轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣，固體B為MgO和Mg（OH）₂，煅燒固體B得到MgO；
（1）由流程分析可知，固體A的成分是MgO、CaO；
故答案為：MgO、CaO；
（2）固體A中MgO在真空、1200℃條件下與硅單質(zhì)反應(yīng)生成金屬鎂和二氧化硅，其反應(yīng)方程式為：2MgO+Si$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Mg+SiO₂；
故答案為：2MgO+Si$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Mg+SiO₂；
（3）Mg（OH）₂與NH₄HCO₃反應(yīng)生成Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O和氨水，其反應(yīng)的方程式為：5Mg（OH）₂+4NH₄HCO₃=Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O+4NH₃•H₂O；
故答案為：5Mg（OH）₂+4NH₄HCO₃=Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O+4NH₃•H₂O；
（4）實(shí)際生產(chǎn)中NH₄HCO₃與Mg（OH）₂等物質(zhì)的量之比要比（3）中反應(yīng)理論值大，是因?yàn)槌�了發(fā)生（3）中反應(yīng)外，Li₂CO₃與NH₄HCO₃反應(yīng)消耗NH₄HCO₃；
故答案為：反應(yīng)生成LiHCO₃需要消耗NH₄HCO₃；
（5）若煅燒不完全會(huì)含有碳酸根，碳酸鹽加鹽酸會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，檢驗(yàn)操作為：取少量煅燒后的沉淀物X，加入稀鹽酸，觀察是否有氣體生成，若有氣體生成，說(shuō)明煅燒不充分；
故答案為：取少量煅燒后的沉淀物X，加入稀鹽酸，觀察是否有氣體生成，若有氣體生成，說(shuō)明煅燒不充分．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)分離和提純操作的綜合應(yīng)用，題目難度中等，注意把握混合物分離試劑作用和生成產(chǎn)物判斷、實(shí)驗(yàn)流程分析等，答題時(shí)注意元素守恒的應(yīng)用及化學(xué)用語(yǔ)的規(guī)范表達(dá)．