Question

【題目】鎂及其化合物有廣泛用途．工業(yè)上以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，含SiO2以及少量FeCO3等雜質(zhì)）為原料制備納米氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下

回答下列問(wèn)題：

（1）濾渣1為____________（填化學(xué)式），CO(NH2)2的電子式為______。

（2）在實(shí)驗(yàn)室煅燒濾渣2制得的金屬氧化物為______（填化學(xué)式），需要的儀器除酒精燈、三腳架以外，還需要______（填名稱(chēng)）。

（3）在一定條件下CO(NH2)2可與H2O反應(yīng)生成CO2和一種弱堿，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

（4）室溫時(shí)，加入CO(NH2)2，產(chǎn)生沉淀。當(dāng) Mg2+沉淀完全時(shí)，溶液中的c(OH-)=_______（離子濃度小于1.0×10-5molL-1時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉淀完全；室溫時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]=1.96×10-11）

（5）工業(yè)上還可用氯化鎂和碳酸銨為原料，采用直接沉淀法制務(wù)納米MgO。如圖為反應(yīng)溫度對(duì)納米MgO產(chǎn)率和粒徑的影響，據(jù)圖分析反應(yīng)的最佳溫度為__________。

Answer 1

【答案】SiO2Fe2O3坩堝、玻璃棒CO（NH2）3+3H2O=CO2↑+2NH3·H2O1.4 10-3mol·L-150℃

【解析】菱鐵礦（主要成分為MgCO3，含少量FeCO3、SiO2）加入稀硫酸酸溶，二氧化硅不反應(yīng)，過(guò)濾分離，濾渣1為SiO2，過(guò)濾得到濾液中含有硫酸鎂、硫酸亞鐵、未反應(yīng)的硫酸，濾液中加入過(guò)氧化氫，將Fe2+氧化為Fe3+，則加入一水合氨調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀，過(guò)濾除去，濾液中含有硫酸鎂、硫酸銨等，加入CO（NH2）2始產(chǎn)生沉淀，加入PVA進(jìn)行分散，過(guò)濾干燥得到氫氧化鎂沉淀，高溫煅燒制備納米氧化鎂；

（1）二氧化硅不與硫酸反應(yīng)，濾渣1為SiO2；CO（ NH2 ）2中C原子與O中之間形成2對(duì)共用電子對(duì)，N原子與C原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，N原子與H原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，電子式為：；
（2）濾渣2為氫氧化鐵制，煅燒氫氧化鐵分解生成的氧化鐵，化學(xué)式為Fe2O3，灼燒固體需要在坩堝中灼燒，同時(shí)用玻璃棒攪拌；
（3）在一定條件下CO（NH2）2可與H2O反應(yīng)生成CO2和一種弱堿，依據(jù)原子守恒可知弱堿為一水合氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO（NH2）2+3H2O=CO2↑+2NH3H2O；

（5）當(dāng) Mg2+沉淀完全時(shí)，溶液中c（Mg2+）=1.0×10-5 molL-1，Ksp[Mg（OH）2]=c（Mg2+）×c2（OH-）=1.96×10-11，可知c（OH-）=1.4×10-3 molL-1；
（6）圖1為反應(yīng)溫度對(duì)納米MgO產(chǎn)率和粒徑的影響，50℃時(shí)氧化鎂產(chǎn)率最大，粒徑較小，溫度再高，產(chǎn)率減小，粒徑變化不大，故反應(yīng)的最佳溫度為50℃。