Question

工业利用精炼镁渣(含有MgO、KCl、MgCl₂、BaCl₂、CaCl₂、FeCl₃等杂质)回收MgCl₂的工业流程如下:

已知:25 ℃时有关物质的溶度积如下:

物质	CaCO3	MgCO3	BaCO3	Mg(OH)2	Fe(OH)3
Ksp	4.96×10^-9	6.82×10^-6	5.1×10^-9	5.61×10^-12	2.64×10^-38

回答下列问题:

(1)写出溶解时的离子方程式                                。

(2)溶解时温度不能太高,也不宜太低,要求控制在35 ℃左右,其理由是                。

(3)操作Ⅰ包含多个操作,分别为              ,过滤,洗涤,烘干。烘干时需要减压烘干,原因是                               。

(4)为减少Na₂CO₃的用量和提高产品质量,在中和工序(中和后溶液接近中性)结束前要检验溶液中是否存在        离子,选择检验该离子的原因是                         。

(5)母液的主要成分                                        。

Answer

(1)MgO+2H+=H2O+Mg2+ (2)溶解时温度太低,反应速率过慢,温度太高, HCl会挥发 (3)蒸发浓缩,冷却结晶 降低烘干时的温度,防止MgCl2·6H2O分解

(4) Ba2+ BaCO3溶解度仅小于MgCO3的溶解度,而大于其他物质的溶解度,当Ba2+除尽其他杂质已经除尽 (5)KCl 、NaCl和MgCl2

【解析】(1)MgO与盐酸反应生成H2O和MgCl2。

(2)控制温度在35 ℃左右,主要从反应速率和盐酸的挥发性方面考虑。

(3)由于MgCl2·6H2O带有结晶水,为避免其分解,不能直接蒸发结晶,要蒸发浓缩,冷却结晶,烘干时温度也不能过高。

(4)通过表中各物质的Ksp可知,BaCO3溶解度仅小于MgCO3的溶解度,而大于其他物质的溶解度,当 Ba2+除尽其他杂质已经除尽,因此要检验溶液中是否存在Ba2+。

(5)Ba2+、Fe3+和Ca2+已经在前面沉淀除去,在中和阶段引入了Na+,故母液的主要成分为KCl 、NaCl和MgCl2。