Question

某化工厂联合生产纯碱、镁、阻燃剂．以白云石（CaCO₃?MgCO₃）为原料冶炼镁：经高温煅烧生成的氧化物在还原炉中经1200℃用硅铁还原生成镁蒸汽（铁化合价不变），镁蒸汽经冷凝为粗镁；同时以海水为原料制碱和制阻燃剂．具体流程如下：

（1）分别写出A、B、C的化学式______、______、______；沉淀池中反应的化学方程式是______．
（2）硅铁还原生成镁蒸汽时选择低压和1200℃，试分析选择这种反应条件的原因______．
（3）精制卤水中的MgCl₂与适量石灰乳反应生成碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]沉淀，此时溶液中主要溶质是（写化学式）______．
（4）描述流程中相关操作Ⅰ包括过滤、______、______．
（5）已知：Mg（OH）₂（s）→MgO（s）+H₂O（g）-81.5kJ；
Al（OH）₃（s）→0.5Al₂O₃（s）+1.5H₂O（g）-87.7kJ
①Mg（OH）₂能起阻燃作用，其原因是______．
②等质量Mg（OH）₂和Al（OH）₃相比，阻燃效果较好的是______．
（6）某化工厂利用上图所示流程联合生产纯碱、镁、阻燃剂，试分析该生产的优点______．

Answer 1

解：（1）白云石（CaCO₃?MgCO₃）煅烧得到氧化钙、氧化镁、二氧化碳；CO₂与NH₃和NaCl反应得到NaHCO₃和NH₄Cl：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl，故答案为：CO₂；MgO；CaO；CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（2）低压有利于镁蒸气的生成及分离；1200℃只有镁为气体，故答案为：低压有利于镁蒸气的生成及分离；1200℃只有镁为气体，从速率和平衡2个角度都有利于镁的生成；
（3）MgCl₂与氢氧化钙反应生成碱式氯化镁沉淀和氯化钙，故答案为：CaCl₂；
（4）沉淀池反应得到碳酸氢钠，碳酸氢钠经过洗涤、煅烧得到碳酸钠，故答案为：洗涤、煅烧（或加热）；
（5）①Mg（OH）₂受热分解时吸收大量的热使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO，故答案为：Mg（OH）₂受热分解时吸收大量的热使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、覆盖在可燃物表面，产生阻燃作用； ②等质量Mg（OH）₂比Al（OH）₃分解吸收的热量多，故答案为：Mg（OH）₂；
（6）原料易得价廉、原料利用率高、中间产物能有效地循环利用，故答案为：原料易得价廉、原料利用率高、中间产物能有效地循环利用、产品结构的多样化．
分析：（1）白云石（CaCO₃?MgCO₃）煅烧得到氧化钙、氧化镁、二氧化碳；CO₂与NH₃和NaCl反应得到NaHCO₃和NH₄Cl；
（2）从速率和平衡2个角度分析；
（3）MgCl₂与适量石灰乳反应生成碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]沉淀和氯化钙；
（4）沉淀池反应得到碳酸氢钠；
（5）①Mg（OH）₂受热分解时吸收大量的热； ②等质量Mg（OH）₂比Al（OH）₃分解吸收的热量多；
（6）原料易得价廉、中间产物能有效地循环利用．
点评：本题考查联合制碱法，题目难度较大，②是易错点，注意等质量Mg（OH）₂比Al（OH）₃分解吸收的热量多．