Question

水合碱式碳酸镁[4MgC0₃·Mg(OH)₂·4H₂O〕，又称轻质碳酸镁。常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90% ，碳酸钙10%〕碳化法制取：

（1）根据下列表格数据，选择消化反应的最佳温度_____；理由是__________。

（2）碳化反应可生成Mg(HCO₃)₂，生成Mg(HCO₃)₂的化学方程式为_______。

（3）流程图中______和_____可以为碳化反应提供二氧化碳源。

（4）有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁：

①卤水中含有Fe²⁺和Mn²⁺，当其浓度小于1×10-5时，可以认为完全除去。常温时当调节溶液pH为9.5时，此时Mn²⁺小于_____mol/L，不会沉淀出来。

②如果把Fe²⁺转化为Fe³⁺，从环境角度选择最合适的氧化剂为______。

A. Ca(C10)₂   B. Cl₂   C. H₂0₂   D. HNO₃

③下列方案中，较好的为_______，理由是___________。

Answer

70℃ 温度进一步升高同等幅度，转化率几乎不变，但能耗增加 Mg(OH)2+2CO2 === Mg(HCO3)2 煅烧反应 热解反应 0.01 C 方案2 加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质，不易提纯

【解析】(1)由图可知，70℃时，物质的转化率较大，但是温度进一步升高同等幅度，转化率几乎不变，但能耗增加；
(2)由流程图可知Mg(HCO3)2由Mg(OH)2和2CO2反应而来，反应为：Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO3)2；

(3)煅烧反应中碳酸镁和碳酸钙生成二氧化碳，热解反应生成二氧化碳；

(4)①已知：Ksp(Mn(OH)2)=10-14，常温时当调节溶液pH为9.5时，c(OH-)=10-4.5，此时Mn2+小于不沉淀，则c(Mn2+)•c(OH-)2＜Ksp(Mn(OH)2)=10-14，则c(Mn2+)＜=10-5；

②把Fe2+转化为Fe3+，从环境角度选择过氧化氢的产物为水，不污染环境，故答案为C；
③利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁，方案1中加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质，不易提纯，故方案2更合适。

点睛：理解工艺流程原理是解题的关键，菱镁矿(质量含量为碳酸镁90%，碳酸钙10%〕碳化法制取水合碱式碳酸镁[4MgC03•Mg(OH)2•4H2O〕，将菱镁矿煅烧，得到氧化镁和氧化钙，再加入水发生消化反应，净化得到氢氧化镁，与二氧化碳发生碳化反应，Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO3)2，再热解得到产品，反应为：5Mg(HCO3)2 [4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O+6CO2↑。