以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如图：
资料1：部分难溶电解质的溶度积（均为18～25℃数据，单位省略）
| Ksp[Mg（OH）2] | Ksp[Fe（OH）3] | Ksp[Al（OH）3] |
| 约为10-12 | 约为10-39 | 约为10-33 |
（1）菱镁矿煅烧完全分解的化学方程式为
MgCO3 MgO+CO2↑
煅烧
MgCO3 MgO+CO2↑
。煅烧
（2）“浸镁”过程固体轻烧粉与一定浓度的（NH4）2SO4溶液充分反应，MgO的浸出率相对低。加热蒸馏，MgO的浸出率随馏出液体积增大而增大，从化学平衡的角度解释加热、蒸馏操作使浸出率增大的原因
（NH4）2SO4中铵根离子水解生成氢离子和一水合氨，+H2O⇌NH3•H2O+H+，氢离子和氧化镁反应生成氯化镁，加热蒸馏会导致铵根离子水解正向进行、且氨气逸出也会导致水解正向进行，使得生成更多氢离子和氧化镁反应，提高了氧化镁的浸出率
NH
+
4
（NH4）2SO4中铵根离子水解生成氢离子和一水合氨，+H2O⇌NH3•H2O+H+，氢离子和氧化镁反应生成氯化镁，加热蒸馏会导致铵根离子水解正向进行、且氨气逸出也会导致水解正向进行，使得生成更多氢离子和氧化镁反应，提高了氧化镁的浸出率
。（备注：MgO的浸出率=NH
+
4
浸出
M
g
O
的质量
煅烧得到的
M
g
O
的质量
（3）“浸镁”过程通过调节pH可实现Mg2+与Fe3+、Al3+的分离，进而除去Fe3+和Al3+。c（杂质离子）≤10-5mol/L即可视为沉淀完全，当Al3+完全沉淀时c（Fe3+）约为
10-11
10-11
mol/L。（4）写出滤液a制备Mg（OH）2的离子方程式
Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2
NH
+
4
Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2
。NH
+
4
（5）该流程中可循环利用的物质是
硫酸铵
硫酸铵
。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】MgCO3 MgO+CO2↑；（NH4）2SO4中铵根离子水解生成氢离子和一水合氨，+H2O⇌NH3•H2O+H+，氢离子和氧化镁反应生成氯化镁，加热蒸馏会导致铵根离子水解正向进行、且氨气逸出也会导致水解正向进行，使得生成更多氢离子和氧化镁反应，提高了氧化镁的浸出率；10-11；Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2；硫酸铵
煅烧
NH
+
4
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：31引用：1难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
