Question

【題目】一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產硼酸(H3BO3)及輕質氧化鎂的工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)“溶浸”硼鎂礦粉過程中，提高B、Mg元素的浸出率可以采用什么措施________(填寫兩點)。

(2)“溶浸”后產生的氣體是__________(填化學式)。

(3)為檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+，可選用的化學試劑是______________溶液(填化學式)。

(4)根據(jù)H3BO3的解離反應：H3BO3+H2OH＋+B(OH)4，Ka=5.81×10-10，寫出H3BO3與NaOH反應的離子方程式________________________________________。

(5)寫出“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式以及將堿式碳酸鎂高溫灼燒制備輕質氧化鎂的化學方程式________________、____________。

Answer 1

【答案】適當提高溶浸溫度、適當提高溶浸液(NH4)2SO4溶液濃度、適當延長溶浸時間、攪拌等 NH3 KSCN溶液 H3BO3+OH-=B(OH)4- 2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3- (或2Mg2++H2O+2CO32-=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) Mg(OH)2·MgCO32MgO+CO2↑+H2O

【解析】

硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)加入硫酸銨溶液，得到氣體，根據(jù)硼鎂礦和硫酸銨化學式知，得到的氣體為NH3，用NH4HCO3吸收NH3，發(fā)生反應NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3，根據(jù)過濾2及沉鎂成分知，過濾1中得到的濾渣為難溶性的SiO2、Fe2O3、Al2O3，調節(jié)溶液pH=3.5時得到H3BO3，濾液中含有MgSO4，沉鎂過程發(fā)生的反應為2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2MgCO3↓+2HCO3-，加熱分解可以得到輕質MgO；母液中含有(NH4)2SO4，以此解答該題。

(1)“溶浸”硼鎂礦粉過程中，為提高B、Mg元素的浸出率可以采用的措施有適當提高溶浸溫度、適當提高溶浸液(NH4)2SO4溶液濃度、適當延長溶浸時間、攪拌等；

(2)根據(jù)硼鎂礦及(NH4)2SO4化學式可知：“溶浸”后產生的氣體是NH3；

(3)取該濾液少許，向其中滴加KSCN溶液，若溶液會變?yōu)檠�紅色，就證明該濾液中含有Fe3+，否則不含有Fe3+；

(4)根據(jù)H3BO3的解離反應：H3BO3+H2OH＋+B(OH)4，Ka=5.81×10-10，說明H3BO3是一元弱酸，因此H3BO3與NaOH反應的離子方程式為：H3BO3+OH-=B(OH)4-；

(5)在“沉鎂”中Mg2+和CO32-離子發(fā)生水解和復分解反應生成Mg(OH)2·MgCO3↓沉淀，同時還生成HCO3，離子方程式為：2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3- (或2Mg2++H2O+2CO32-=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) 。將Mg(OH)2·MgCO3沉淀經洗滌后加熱，發(fā)生分解反應：Mg(OH)2·MgCO32MgO+CO2↑+H2O，就制取得到輕質氧化鎂。