Question

以白云石（化学式表示为MgCO₃?CaCO₃）为原料制备氢氧化镁的工艺流程如图．

（1）该流程中循环使用的物质是

 

；
（2）写出白云石与盐酸反应的离子方程式

 

；
（3）加入（NH₄）₂SO₄的目的是

 

；
（4）加入氨水后发生反应的化学方程式为

 

；
（5）最后一次过滤时，氢氧化镁沉淀需洗涤，怎样检测沉淀已洗净？

 

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：白云石主要成分为MgCO₃?CaCO₃轻烧，从过滤中可以得到CaCO₃来进行判断，可知分解的只是碳酸镁，研磨加入水和硫酸铵加热，硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水，过滤后在滤液中加入氨水生成氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁固体，
（1）该工艺中可以循环使用的物质是参加反应过程，反应后又生成的物质可以循环使用，流程图分析判断（NH₄）₂SO₄ 、NH₃或NH₃?H₂O可以循环使用；
（2）MgCO₃?CaCO₃与盐酸反应生成氯化镁、氯化钙和二氧化碳气体；
（3）加热后生成MgO，加入硫酸铵，可生成硫酸镁，以除去碳酸钙沉淀；
（4）加入氨水可生成氢氧化镁沉淀；
（5）氢氧化镁沉淀吸附硫酸根离子，可用检验硫酸根离子的方法检验是否洗涤干净．

解答： 解：白云石主要成分为MgCO₃?CaCO₃轻烧，从过滤中可以得到CaCO₃来进行判断，可知分解的只是碳酸镁，研磨加入水和硫酸铵加热，硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水，过滤后在滤液中加入氨水生成氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁固体，
（1）该工艺中可以循环使用的物质是参加反应过程，反应后又生成的物质可以循环使用，流程图分析判断（NH₄）₂SO₄ 、NH₃或NH₃?H₂O可以循环使用．
故答案为：（NH₄）₂SO₄、NH₃或NH₃?H₂O；
（2）MgCO₃?CaCO₃与盐酸反应生成氯化镁、氯化钙和二氧化碳气体，反应的离子方程式分别为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑、MgCO₃+2H⁺=Mg²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑、MgCO₃+2H⁺=Mg²⁺+H₂O+CO₂↑；
（3）加热后生成MgO，加入硫酸铵，可生成硫酸镁，发生（NH₄）₂SO₄+MgO

△   .

 MgSO₄+2NH₃↑+H₂O，以除去碳酸钙沉淀，
故答案为：溶解MgO，除去碳酸钙沉淀；
（4）加入氨水可生成氢氧化镁沉淀，反应的化学方程式为硫酸镁溶液中加入氨水生成氢氧化镁沉淀，即MgSO₄+2NH₃?H₂O 

△   .

 Mg（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案为：MgSO₄+2NH₃?H₂O 

△   .

 Mg（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄；
（5）氢氧化镁沉淀吸附硫酸根离子，可用检验硫酸根离子的方法检验是否洗涤干净，检验是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液少量，加入氯化钡溶液，若生成白色沉淀证明未洗涤干净，若无沉淀生成证明洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤液少量，加入氯化钡溶液，若生成白色沉淀证明未洗涤干净，若无沉淀生成证明洗涤干净．

点评：本题考查了物质分离方法和流程理解应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目涉及混合物分离试剂的作用，产物的分析判断，难度中等．