碳酸镁晶体（MgC03•nH2O，n=1～5的整数）广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域，工业上以石棉尾矿（主要含有Mg3（Si2O5）（OH）4和少量的Fe2O3、AI2O3）为原料制备碳酸镁晶体（MgCO3

Question

碳酸镁晶体（MgC0₃•nH₂O，n=1～5的整数）广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域，工业上以石棉尾
矿（主要含有Mg₃ （ Si₂O₅） （ OH ）₄和少量的Fe₂O₃、AI₂O₃）为原料制备碳酸镁晶体（MgCO₃•nH₂O）的工艺流程如图1：

已知“焙烧”过程中的主反应为：
Mg₃（SiO₅）（OH）₄+5（NH₄）₂SO₄

焙烧

3MgSO₄+10NH₃↑+2SiO₂+7H₂O↑+2SO₃↑．
（1）Mg₃（Si₂O₅）（OH）₄（OH）_a用氧化物的形式表示为：___．
（2）用电子式表示氨气的形成过程：___．
（3）“浸渣”的主要成分为：___．
（4）“除铁、铝”时，需将pH调至8.0左右，适宜作调节剂的是：___． （填字母代号）．
a．NaOH   b．Mg（OH） ₂    c．NH₃•H₂O
（5）“沉钱”过程中反应的离子方程式为：___．
（6）为精确测定n的值，称取13.8gMgCO₂•nH₂O进行热重分析，并绘制出如图2所示的热重曲线示意图．
[查阅资料]：碳酸镁晶体高温可完全分解生成3种氧化物．
①t₂°C时，剩余圆固体为：___． （填化学式）
②最终剩余的4.0g物质是：___． （填化学式〕
③MgCO₃•nH₂O完全分解的化学方程式为：___．

Answer 1

（1）化学式改写成相应的氧化物的形式，按照活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、SiO₂、H₂O的顺序来书写，Mg₃（Si₂O₅）（OH）₄用氧化物的形式表示为：3MgO•2SiO₂•2H₂O；
故答案为：3MgO•2SiO₂•2H₂O；
（2）氨气为共价化合物，其形成过程为3H•+→；
故答案为：3H•+→；
（3）石棉尾矿加入硫酸铵焙烧得到MgSO₄、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃，水浸，SiO₂不溶于水形成浸渣；
故答案为：SiO₂；
（4）“除铁、铝”时，需将pH调至8.0左右，选择不引入新杂质的试剂，故可选用Mg（OH） ₂ 或NH₃•H₂O；
故答案为：bc；
（5）“沉镁”过程中反应的离子方程式为：Mg²⁺+2HCO₃^-+（n-1）H₂O=MgCO₃•nH₂O↓+CO₂↑；
故答案为：Mg²⁺+2HCO₃^-+（n-1）H₂O=MgCO₃•nH₂O↓+CO₂↑；
（6）根据精确测定n的值，称取13.8gMgCO₃•nH₂O进行热重分析，图2所示的热重曲线示意图，MgCO₂•nH₂O受热分解生成MgO、CO₂、H₂O，最终剩余的固体为MgO4.0g，n（Mg）=4.0g÷40g/mol=0.1mol，则n（MgCO₃）=n（Mg）=0.1mol，m（MgCO₃）=8.4g，m（H₂O）=13.8g-8.4g=5.4g，n（H₂O）=5.4g÷18g/mol=0.3mol，1：n=n（MgCO₃）：n（H₂O）=0.1：0.3，故n=3，则该晶体化学式为MgCO₃•3H₂O，
①t₂°C时，剩余圆固体化学式为MgCO₃•xH₂O，此时分解的化学方程式为：
MgCO₃•3H₂O(△.)/()MgCO₃•xH₂O+（3-x）H₂O
138                        84+18x
13.8g                         10.2g
(138)/(13.8)=(84+18x)/(10.2)，解得x=1，
故此时物质的化学式为：MgCO₃•H₂O；
故答案为：MgCO₃•H₂O；
②MgCO₂•nH₂O受热分解生成MgO、CO₂、H₂O，最终剩余的固体为MgO；
故答案为：MgO；
③MgCO₂•nH₂O完全分解的化学方程式为：MgCO₃•3H₂O(△.)/()MgO+CO₂↑+3H₂O↑；
故答案为：MgCO₃•3H₂O(△.)/()MgO+CO₂↑+3H₂O↑．