以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）為原料制備高純鎂砂的工藝流程如圖：
資料1：部分難溶電解質的溶度積（均為18～25℃數據，單位省略）
| Ksp[Mg（OH）2] | Ksp[Fe（OH）3] | Ksp[Al（OH）3] |
| 約為10-12 | 約為10-39 | 約為10-33 |
（1）菱鎂礦煅燒完全分解的化學方程式為
MgCO3 MgO+CO2↑
煅燒
MgCO3 MgO+CO2↑
。煅燒
（2）“浸鎂”過程固體輕燒粉與一定濃度的（NH4）2SO4溶液充分反應，MgO的浸出率相對低。加熱蒸餾，MgO的浸出率隨餾出液體積增大而增大，從化學平衡的角度解釋加熱、蒸餾操作使浸出率增大的原因
（NH4）2SO4中銨根離子水解生成氫離子和一水合氨，+H2O?NH3?H2O+H+，氫離子和氧化鎂反應生成氯化鎂，加熱蒸餾會導致銨根離子水解正向進行、且氨氣逸出也會導致水解正向進行，使得生成更多氫離子和氧化鎂反應，提高了氧化鎂的浸出率
NH
+
4
（NH4）2SO4中銨根離子水解生成氫離子和一水合氨，+H2O?NH3?H2O+H+，氫離子和氧化鎂反應生成氯化鎂，加熱蒸餾會導致銨根離子水解正向進行、且氨氣逸出也會導致水解正向進行，使得生成更多氫離子和氧化鎂反應，提高了氧化鎂的浸出率
。（備注：MgO的浸出率=NH
+
4
浸出
M
g
O
的質量
煅燒得到的
M
g
O
的質量
（3）“浸鎂”過程通過調節pH可實現Mg2+與Fe3+、Al3+的分離，進而除去Fe3+和Al3+。c（雜質離子）≤10-5mol/L即可視為沉淀完全，當Al3+完全沉淀時c（Fe3+）約為
10-11
10-11
mol/L。（4）寫出濾液a制備Mg（OH）2的離子方程式
Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2
NH
+
4
Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2
。NH
+
4
（5）該流程中可循環利用的物質是
硫酸銨
硫酸銨
。【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】MgCO3 MgO+CO2↑；（NH4）2SO4中銨根離子水解生成氫離子和一水合氨，+H2O?NH3?H2O+H+，氫離子和氧化鎂反應生成氯化鎂，加熱蒸餾會導致銨根離子水解正向進行、且氨氣逸出也會導致水解正向進行，使得生成更多氫離子和氧化鎂反應，提高了氧化鎂的浸出率；10-11；Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2；硫酸銨
煅燒
NH
+
4
NH
+
4
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：31引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5