高考化学工艺流程综合大题

参考答案

【解析】硼镁矿（含Mg₂B₂O₃·H₂O、SiO₂及少量Fe₂O₃、Al₂O₃）加入硫酸铵溶液，得到气体，根据硼镁矿和硫酸铵化学式知，得到的气体为NH₃，用NH₄HCO₃吸收NH₃，发生反应NH₃+NH₄HCO₃＝（NH₄）₂CO₃，根据过滤2及沉镁成分知，过滤1中得到的滤渣为难溶性的SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃，调节溶液pH＝3.5时得到H₃BO₃，滤液中含有MgSO₄，沉镁过程发生的反应为2Mg²⁺+3CO₃^2﹣+2H₂O＝Mg（OH）₂·MgCO₃↓+2HCO₃^﹣，加热分解可以得到轻质MgO；母液中含有 （NH₄）₂SO₄，

（1）氨气为碱性气体，能和酸式铵盐吸收生成正盐，反应方程式为NH₃+NH₄HCO₃＝（NH₄）₂CO₃，

故答案为：NH₃+NH₄HCO₃＝（NH₄）₂CO₃；

（2）滤渣1为难溶性的SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃；Fe³⁺和KSCN溶液混合得到血红色液体，所以可以用KSCN溶液检验铁离子，故答案为：SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃；KSCN；

（3）H₃BO₃能发生一步电离，且电离平衡常数很小，所以为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，有利于析出H₃BO₃，如果溶液pH较大，得不到硼酸而得到硼酸盐，

故答案为：一元弱；转化为H₃BO₃，促进析出；

（4）在“沉镁”中镁离子和碳酸根离子发生水解和复分解反应生成Mg（OH）₂·MgCO₃沉淀，同时还生成碳酸氢根离子离子，离子方程式为2Mg²⁺+3CO₃^2﹣+2H₂O＝Mg（OH）₂·MgCO₃↓+2HCO₃^﹣；在母液中得到 （NH₄）₂SO₄，在溶浸时需要加入 （NH₄）₂SO₄，所以母液经加热后可返回溶浸工序循环使用，碱式碳酸镁高温易分解得到氧化物、水和二氧化碳，所以高温焙烧就可以得到轻质氧化镁，

故答案为：2Mg²⁺+3CO₃^2﹣+2H₂O＝Mg（OH）₂·MgCO₃↓+2HCO₃^﹣；溶浸；高温焙烧。

【点评】本题考查物质分离提纯及制备，涉及方程式的书写、制备方法判断、离子检验等知识点，明确元素化合物性质及其性质差异性、离子检验方法及流程图中发生的反应是解本题关键，注意从整体上分析判断各物质成分，题目难度中等。