题型一以“化工流程”为载体的基本概念、基本理论、基础实验应用题1．(2018·南京市、盐城市高三一模)碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]是重要的无机化工产品。一种由白云石[主要成分为CaMg(CO3)2，还含少量SiO2、Fe2O3等]为原料制备碱式碳酸镁(国家标准中CaO的质量分数≤0.43%)的实验流程如下：(1)“煅烧”时发生主要反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________。(2)常温常压下，“碳化”可使镁元素转化为Mg(HCO3)2，“碳化”时终点pH对最终产品中CaO含量及碱式碳酸镁产率的影响如图1和图2所示。①应控制“碳化”终点pH约为________，发生的主要反应的化学方程式为________________________________________________________________________和________________________________________________________________________。②图2中，当pH＝10.0时，镁元素的主要存在形式是____________(写化学式)。(3)“热解”生成碱式碳酸镁的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________。(4)该工艺为达到清洁生产，可以循环利用的物质是________(写化学式)。答案(1)CaMg(CO3)2=====CaO＋MgO＋2CO2↑(2)①9.0Mg(OH)2＋2CO2===Mg(HCO3)2Ca(OH)2＋CO2===CaCO3＋H2O②Mg(OH)2(3)5Mg(HCO3)2=====4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O↓＋6CO2↑(4)CO2解析(2)①由图像可知，应控制“碳化”终点pH约为9.0，这时碱式碳酸镁产率较高，而CaO含量较低；煅烧产物CaO和MgO都可与水反应生成Ca(OH)2和Mg(OH)2，结合产物的要求，所以“碳化”时发生的主要反应有Mg(OH)2＋2CO2===Mg(HCO3)2和Ca(OH)2＋CO2===CaCO3＋H2O。②当pH＝10.0时，镁元素的主要存在形式是Mg(OH)2。2．(2018·江苏省百校高三12月大联考)以软锰矿粉(主要含MnO2，还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制取高纯MnO2的流程如下：(1)“酸浸”时所发生主要反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________。(2)“酸浸”时加入一定体积的硫酸，硫酸浓度不能过小或过大。当硫酸浓度偏小时，“酸浸”时会有红褐色渣出现，原因是____________________________________________________。硫酸浓度不能过大的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)过滤Ⅱ所得滤渣为MnCO3，滤液中溶质的主要成分是____________(写化学式)。(4)焙烧MnCO3的装置如下图所示：①焙烧时所发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________。②焙烧一定时间后需转动石英管，目的是_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O(2)生成的Fe3＋水解得到Fe(OH)3沉淀用氨水沉淀杂质金属离子时会消耗过多的氨水，造成原料的浪费(3)(NH4)2SO4(4)①2MnCO3＋O2=====2MnO2＋2CO2②使MnCO3充分反应，提高MnCO3的转化率解析软锰矿粉(主要含MnO2，还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)“酸浸”时，Fe2O3、Al2O3被硫酸溶解生成硫酸铁和硫酸铝，二氧化锰与硫酸亚铁在硫酸作用下发生氧化还原反应生成硫酸锰和硫酸铁；加入氨水调节pH，使铝离子和铁离子沉淀除去，在滤液中加入碳酸氢铵，沉淀锰离子，然后在空气中焙烧碳酸锰得到二氧化锰。(1)“酸浸”时所发生的主要反应是二氧化锰被硫酸亚铁还原，反应的离子方程式为2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O。(2)“酸浸”时加入一定体积的硫酸，硫酸浓度不能过小或过大。当硫酸浓度偏小时，铁离子水解程度较大，会有红褐色氢氧化铁沉淀出现；硫酸浓度过大，用氨水沉淀杂质金属离子时会消耗过多的氨水，造成原料的浪费。(3)过滤Ⅱ所得滤渣为MnCO3，滤液中主要含有(N...
