Question

12．以水氯鎂石（主要成分為MgCl₂•6H₂O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下：

（1）上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶，所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為NH₄Cl，檢驗(yàn)其中陽(yáng)離子的實(shí)驗(yàn)方法是取少量該固體于試管中配成溶液，加入適量的氫氧化鈉溶液，然后加熱試管，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙（或PH試紙）放在試管口，試紙變藍(lán)，則可說(shuō)明其中有銨根離子存在．
（2）上述過(guò)程中的過(guò)濾操作所用的主要玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯．
（3）用水溶解水氯鎂石時(shí)，為了加快溶解可采取的方法：（寫二點(diǎn)）攪拌，適當(dāng)加熱或粉碎水氯鎂石等．
（4）高溫煅燒堿式碳酸鎂得到MgO．取堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO₂ 0.896L，通過(guò)計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式（寫出計(jì)算過(guò)程，否則不得分）．

Answer 1

分析 水氯鎂石（主要成分為MgCl₂•6H₂O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程：加水溶解，通入氨氣，氨氣極易溶于水，得到堿性的氨水，再加入碳酸氫銨，再進(jìn)行熱水解可以將鎂離子沉淀下來(lái)，形成堿式碳酸鎂沉淀，過(guò)濾即可得到目標(biāo)化合物，
（1）根據(jù)流程判斷所得濾液的成分中含有的離子，確定濾液中的物質(zhì)來(lái)回答；
（2）根據(jù)過(guò)濾實(shí)驗(yàn)用到的儀器來(lái)回答；
（3）根據(jù)反應(yīng)物顆粒大小、溫度以及攪拌等對(duì)反應(yīng)速率的影響答題；
（4）根據(jù)碳酸鎂的分子式，可以寫成氧化物的表示形式，即2MgO•H₂O•CO₂，然后根據(jù)題意確定各個(gè)氧化物的量，進(jìn)而確定分子式．

解答 解：水氯鎂石（主要成分為MgCl₂•6H₂O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程：加水溶解，通入氨氣，氨氣極易溶于水，得到堿性的氨水，再加入碳酸氫銨，再進(jìn)行熱水解可以將鎂離子沉淀下來(lái)，形成堿式碳酸鎂沉淀，過(guò)濾即可得到目標(biāo)化合物，
（1）根據(jù)流程判斷所得濾液的成分中含有的離子有氯離子和銨根離子，故所得的濾液中含NH₄Cl，根據(jù)銨根離子可以和強(qiáng)堿之間反應(yīng)生成氨氣來(lái)檢驗(yàn)銨根離子，取少量該固體于試管中配成溶液，加入適量的氫氧化鈉溶液，然后加熱試管，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙（或PH試紙）放在試管口，試紙變藍(lán)，則可說(shuō)明其中有銨根離子存在，
故答案為：NH₄Cl；取少量該固體于試管中配成溶液，加入適量的氫氧化鈉溶液，然后加熱試管，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙（或PH試紙）放在試管口，試紙變藍(lán)，則可說(shuō)明其中有銨根離子存在；
（2）過(guò)濾操作所用的主要玻璃儀器有：玻璃棒、漏斗、燒杯，
故答案為：漏斗；
（3）用水溶解水氯鎂石時(shí)，為了加快溶解可采取攪拌、適當(dāng)加熱或粉碎水氯鎂石等，
故答案為：攪拌、適當(dāng)加熱或粉碎水氯鎂石等；
（4）根據(jù)題意：堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO₂0.896L，即n（CO₂）=0.896L/22.4L•mol^-1=4.00×10^-2 mol，n（MgO）=2.00g/40g•mo l^-1=5.00×10^-2 mol，n（H₂O）=$\frac{4.66g-4.00×10{\;}^{-2}mol×44g/mol-2.00g}{18g/mol}$=5.00×10^-2 mol，n（MgO）：n（CO）：n（H₂O）=5.00×10^-2：4.00×10^-2：5.00×10^-2=5：4：5，所以堿式碳酸鎂的化學(xué)式為：Mg（OH）₂•4 MgCO₃•4H₂O（或Mg₅（OH）₂（CO₃）₄•4H₂O）．
故答案為：Mg（OH）₂•4 MgCO₃•4H₂O（或Mg₅（OH）₂（CO₃）₄•4H₂O）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鎂的化合物的性質(zhì)以及制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，本題注意（4）從質(zhì)量守恒的角度分析，進(jìn)行化學(xué)式的計(jì)算，為易錯(cuò)點(diǎn)．