循环介质制取高纯度碳酸镁
循环介质制取高纯度碳酸镁是以卤水、氨水和二氧化碳为原料在纯水中先生成碳酸铵镁复盐中间物，再径100—350℃制得碳酸镁和400—900℃得氧化镁。与现行国内外二镁主要工艺：(1)白云石碳化法，(2)卤水、白云石或石灰石碳化法，(3)纯碱法，(4)碳铵法等相比较，具有以下显著的持点：
特点一：在相同的工业级原料和相近的设备条件下，本法产品纯度高成本低，产品为含MgO ≥98%高纯和99%超高纯两档，在循环工艺下生入产1吨氧化镁只需5.5吨MgCl2?6H2O(s)和5吨20%浓度的氨水。而(1)、(2)法虽成本低，产品中含CaO通常为1—2%，纯度难以达98%；(3)、(4)法纯度虽可达≥98%，但成本高，生产1吨氧化镁(3)法需5.5吨MgCl2?6H2O 和6吨七水碳酸钠，(4)法需5.5吨MgCl2?6H2O(s)和4吨工业级碳铵。其关键是本法的中间物是一种具有固定组成的复盐晶体Mg(NH4)2(CO3)2?4H2O，生成时把钙、铁、锰、硼等杂质排斥在晶休外，且晶体粗大易洗净。而(1)(2)(3)(4)法的中间物都是碱式碳酸镁，其中Mg(OH)2具胶凝持性不易洗净。
特点二：本法低温热解得到的是无水纯碳酸镁，这是除天然菱镁矿外，无论是试剂还是化工市场中前所没有的新品种。
特点三：本法二镁不但热分解温度低(能耗低)且宽，控制温度可获不同活性的产品。
实用 精锐教育学科教师辅导讲义 讲义编号： _ 学员编号：年级：高三课时数： 3 学员姓名：辅导科目：化学学科教师： 课题2012 年高三考前冲刺——化学实验流程真题训练授课日期及时段 1．了解高考命题趋势和常考考点。 教学目的 2．掌握化工生产流程问题的解题思路和技巧。 教学内容 一、近六年化学实验流程考点分析 年份工业目的考点备注 原理：铜与浓硝酸的反应现象 杂质的判断与除杂方法：重结晶硫酸铜中除去硝酸铜 滴定的定量计算 2011 CuSO 4?5H 2 O 的实验室制备滴定基本操作：滴定管的润洗、读数 重量法的基本操作 离子检验：硫酸根离子 相对误差计算 粗盐提纯：硫酸根离子、钙离子除杂 粗盐提纯的基本操作 2010 生产纯碱纯碱工艺的主反应现象及原理为什么碳酸钠未析出 离子检验：氯离子 离子方程式：铵根离子与氢氧根离子
实用 纯碱工艺的原理：氨气循环 纯碱中碳酸钠的质量分数计算 原理：硫酸钙微溶 除杂方法：调节pH 值，调节试剂选择 离子检验：铁离子检验的离子方程式2009实验室制过氧化钙加入生石灰或石灰水的差异 为什么用硝酸不用硫酸溶解大理石 除去铁离子 离子方程式：钙离子与碳酸根离子 化肥 滴定基本操作：称量、酸溶 相对误差计算 溶液的配制基本操作：计算、量筒的选择 离子检验：铵根离子 原理：氨水与铝离子、氧化铝的反应2008明矾石制取钾肥和氢氧化铝 原理：蒸发结晶滤液成分 重量法的基本操作 重量法的定量计算 原理：流程图中原料的判断 离子方程式：硫酸钙与碳酸根石膏（ CaSO4 ?2H2O ）转化为 2007原理：杂质的判断 硫酸钾肥料和氯化钙水合物 离子检验：碳酸根离子 定量计算：溶解度
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专题16 工艺流程 【母题来源】2019年高考新课标Ⅰ卷 【母题题文】硼酸（H 3BO 3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg 2B 2O 5·H 2O 、SiO 2及少量Fe 2O 3、Al 2O 3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。 （2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe 3+离子，可选用的 化学试剂是_________。 （3）根据H 3BO 3的解离反应：H 3BO 3+H 2O 垐?噲?H ++B(OH)?4，K a =5.81×10?10，可判断H 3BO 3是______ 酸；在“过滤2”前，将溶液pH 调节至3.5，目的是_______________。 （4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO 3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回____ _______工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。 【参考答案】（1）NH 4HCO 3+NH 3 (NH 4)2CO 3 （2）SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3 KSCN （3）一元弱 转化为H 3BO 3，促进析出 （4）2Mg 2++323CO -+2H 2O Mg(OH)2·MgCO 3↓+23HCO - （或2Mg 2++223CO -+H 2O Mg(OH)2·MgCO 3↓+CO 2↑） 溶浸 高温焙烧
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重量法的基本操作 重量法的定量计算 2007 石膏（CaSO4?2H2O）转化为 硫酸钾肥料和氯化钙水合物 原理：流程图中原料的判断 离子方程式：硫酸钙与碳酸根 原理：杂质的判断 离子检验：碳酸根离子 定量计算：溶解度 原理：储热材料的特点 氯化钙结晶水合物熔 点低、无毒 绿色化学理念 循环、原理利用率高、 无毒无害排放2006 蛇纹石制取碱式碳酸镁 原理：氧化铁、氧化铝与盐酸的反应 原理：pH值调节 除杂方法：氢氧化铁中除去氢氧化铝 绿色化学理念：循环使用 重量法基本操作 重量法的定量计算碱式碳酸镁成分 【归纳】化学实验流程常考考点： 1、对流程原理的分析：原料、各步骤的反应原理和现象、滤液与沉淀的成分、杂质的判断、pH值调节。 2、元素化合物知识：铝、铁及其化合物，硝酸、硫酸，氯和硫及其化合物。 2、化学实验技能：离子检验、除杂的方法（物理方法和化学方法）、滴定基本操作、重量法基本操作、溶液的配制操作。 3、离子方程式的书写 4、定量计算：滴定（容量法）的定量计算、重量法的定量计算、误差计算 二、典型例题 [2011高考] 27．CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。 根据题意完成下列填空： （1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象：________________、________________。 （2）如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4·5H2O中可能存在的杂质是________，除去这种杂质的实验操作称为________。 （3）已知：CuSO4+ 2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4 称取0.1000 g提纯后的CuSO4·5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16 mL，则0.1000 g该试样中含CuSO4·5H2O________g。 （4）上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用________________________________。 在滴定中，准确读数应该是滴定管上蓝线__________所对应的刻度。
高纯氧化镁制备方法 1．卤水制备氧化镁 1.1石灰法 将氯化镁溶液与煅烧石灰石（或白云石）灰乳反应生成氢氧化镁，煅烧得氧化镁。 此法会产生1t镁砂会产生2.76吨CaCl2，如果不能对其进行有效利用，会造成新的废物堆积，只是生产不能扩大。 1.2碳铵法 碳酸氢铵（或二氧化碳和氨）同氯化镁溶液反应生成碱式碳酸镁，经煅烧得到氧化镁。
该法以碳酸氢氨为原料，蒸发水量大，势必耗能较大，生产成本较高。如果能够利用合成氨工厂排放的二氧化碳及中间产品氨为原料，可降低其成本。 1.3氨法 将水氯化镁石（或老卤）与液氨加入晶种沉镁，沉淀经洗涤、烘干、煅烧得到氧化镁产品。 此法沉镁效率可达80%-85%，氨转化率可达80%,产品中氧化镁质量分数在99%以上，副产品NH4Cl可作为化肥化工原料，而且无三废，基本无污染。如在沉镁过程中添加特殊晶种核心，可产生超细氧化镁、磁性氧化镁和空气氧化镁等等。 1.4纯碱法 将卤水与纯碱反应，生成碱式碳酸镁沉淀，洗涤脱水后煅烧，制得氧化镁。 此法制得的氧化镁产品纯度较高，工艺简单，能耗小，但使用纯碱会使成本过高。
以上方法都在液相中反应，通过加入沉淀剂、洗涤剂和化学精制等方法除去杂质离子，保持碱式碳酸镁或氢氧化镁的纯度，最终高纯镁砂纯度可达99.9%以上。但是卤水生产高纯镁砂成本过高，能源消耗大，生产工艺复杂，存在很多难点. 1.5水氯镁石直接热解 含水氯化镁直接在空气（或热气流）中加热，随着温度升高能逐步失去结晶水。反应方程式如下： 该法工艺流程较简单，不需消耗任何辅助原料，使生产成本降低，更易实现镁的高值化和产业化。现行方法主要有喷雾法和沸腾炉法。 1.5.1喷雾热解法 将卤水直接喷入热分解反应炉中进行热分解，煅烧后得粗氧化镁，多次水洗除去未完全分解的可溶性氯化物，粗氧化镁完全水化生成氢氧化镁，煅烧至轻质氧化镁，再重烧得到高纯镁砂，纯度可达99%以上。 喷雾法工艺流程用此法生产氧化镁具有工业规模的厂家是以色列Mishor Rotem的死海方镁石公司。此工艺的热解时间短，生产成本较低，但回收率比较低，氯化氢尾气腐蚀性强，对设备的要求很高，而且对氯化氢尾气的吸收和浓缩有很大难度。 1.5.2沸腾炉热解法 将原料经沸腾炉脱水，热解和焙烧，产品由出料管自动溢入集料缶储存。 矿石沸腾炉炉体散热较大，应采用适当的隔热保温措施，才能较低散热，提高炉子的有效热利用率。 2.固体矿制备氧化镁 2.1煅烧菱镁矿法 菱镁矿中含90%以上的碳酸镁，以及少量碳酸钙和其他微量杂质，直接煅烧便能得到纯度较
玄武区九年级测试卷（一） 化学 注意事项： 1．答题前考生务必将自己的学校、班级、姓名、考试号等填写在答题纸上。 2．考生答题全部答在答题纸上，答在本试卷上无效。 3．可能会用到的相对原子质量： H-1 ；C-12 ；N-14 ；O-16；Na-23 ；Mg-24 S-32；Cu-64；Zn-65；Ag-108 一、选择题（每小题只有一个正确答案，把正确答案序号填入下表。共30 分） 1．下列变化属于化学变化的是 A ．纸张燃烧 B ．冰雪融化 2．Cr2O3可以用作某些化学反应的催化剂，其中 A ．+2 B．+3 C ．+5 3．右图是元素周期表中关于铱元素的信息。下列关于铱元素的说法不正确的是 A ．铱元素属于金属元素 B ．相对原子质量为192.2 C ．原子核外有77 个电子 4．下列物质由离子构成的是 6. 根据你的生活经验和所学的科学知识，判断下列做法正确的是 A ．用钢丝球擦洗铝锅B．用洗涤剂清洗盘子上的油污 7．下列物品所使用的材料属于有机合成材料的是 A ．陶瓷花瓶B．纯棉衣裤C．塑料桶D．纳米铜 8．下列物质中，碱性最弱的是 A．牙膏（pH:8~9）B．鸡蛋清（pH:7~8 ） C．肥皂（pH:10~11）D．炉具清洁剂（pH:12~13） 9．下列食物中，富含维生素的是 A ．鸡蛋 B ．馒头C．蔬菜 10．下列做法不正确的是 A ．用甲醛溶液浸泡食用海产品，以防其腐烂B．用酒精浸泡捣烂的牵牛花花瓣，自制酸碱指示剂C．用加入熟石灰粉末研磨的方法，区分氯化铵和尿素D．用点燃闻气味方法，区分羊毛纤维和合成纤维11．茶叶中含有的茶氨酸（C7H14O3N2）可以降低血压、提高记忆力、保护神经细胞等。下列有关茶氨酸的 C．汽油挥发D．粉笔折断 Cr 元素的化合价为 D ．+6 D．原子核内中子数为77 B. 氧气 C. 硫酸铜 D. 金刚石 D．量取液体C．用食盐水去除水垢D．用水浇灭着火的油锅 A. 汞 5．下列图示实验操作正确的是 D．豆油
三八、化学实验方案的设计与评价 1．（2002年26）为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。 乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。 请你回答下列问题： （1）写出甲同学实验中两个主要的化学方程式。 （2）甲同学设计的实验（填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是（多选扣分）。 （a）使溴水褪色的反应，未必是加成反应 （b）使溴水褪色的反应，就是加成反应 （c）使溴水褪色的物质，未必是乙炔 （d）使溴水褪色的物质，就是乙炔 （3）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是，它与溴水反应的化学方程式是；在验证过程中必须全部除去。 （4）请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。 （a）（b）（c）（d） →→→ （电石、水）（）（）（溴水） （5）为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是。 答案为：（1）CaC2 + 2H2O →Ca(OH)2 + CH≡CH↑；CH≡CH + Br2→CHBr=CHBr（或CH≡CH + 2Br2→CHBr2―CHBr2）；（2）不能a、c；（3）H2S Br2+H2S→S↓＋2HBr （4） （CuSO4溶液）（CuSO4溶液） （5）如若发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证。
工业流程 1、聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al 2(OH)n Cl 6-n ]本实验采用 铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al 2O 3（25%～34%）、SiO 2（40%～50%）、Fe 2O 3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下： 煅烧溶解搅拌、过滤 调节溶液pH 在4.2～4.5蒸发浓缩90℃～100℃ 高岭土 15%盐酸 少量铝粉 适量CaCO 3 Al 2(OH )n Cl 6－n 根据流程图回答下列问题： ⑴“煅烧”的目的是_______________________________________________。 ⑵配制质量分数15％的盐酸需要200 mL 30％的浓盐酸（密度约为1.15 g·cm －3 ）和_______ g 蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。 ⑶“溶解”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________。 ⑷加少量铝粉的主要作用是_____________________________________。 ⑸“调节溶液pH 在4.2～4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是______________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是__________。 2、将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO 4 ·2H 2 O ）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从 经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。 （1）本工艺中所用的原料除CaSO 4·2H 2O 、KCl 外，还需要 等原料 （2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： （3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO 3外还含有 （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。 （4）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH 4)2SO 4溶液。检验滤液中含有CO 32－ 的方法是： 。 （5）已知不同温度下K 2SO 4在100g 水中达到饱和时溶解的量如下表： 温度（℃） 0 20 60 K 2SO 4溶解的量(g) 7.4 11.1 18.2 60℃时K 2SO 4的饱和溶液591g 冷却到0℃，可析出K 2SO 4晶体 g （6）氯化钙结晶水合物（CaCl 2·6H 2O ）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是 a 熔点较低（29℃熔化） b 能导电 c 能制冷 d 无毒 （7）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是： 。
乙氧基镁及其生产工艺介绍 一．何为乙氧基镁 乙氧基镁又称乙醇镁，乳白色或者浅灰色粉末或颗粒，可燃，在空气中徐徐水解，熔点270度。闪点33.9度，溶于酸，碱，难溶于乙醚或烃类，略溶于乙醇，属于金属有机化学范畴，广泛应用于化工，陶瓷，医药，农药，香料及洗涤用品，生物化学等有机合成的缩合和格氏等反应中，主要用作烯烃聚合催化剂载体，及聚丙烯，高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的聚合。乙氧基镁含量的高低直接影响合成反应收率和产品的质量，固体乙氧基镁的制备是以无水乙醇和高纯度金属镁粉在惰性气体保护及氯化碳或氯化汞或碘化汞催化剂存在下，加温催化，真空，干燥而制成。由于乙氧基镁科技含量高，目前国内很少有厂家生产。分子式为 C 4H 10MgO 2 。 二．乙氧基镁合成方法 以无水乙醇为原料和试剂镁粉，在无水四氯化碳催化下进行反应，反应过程为： Mg + 2C 2H 5OH Mg （OC 2H 5）2 + H 2 ↑ 三．实验室工艺 在装有球形冷凝器，电搅拌与温度计的干燥三口瓶中加入无水乙醇，试剂镁粉和脱水四氯化碳，在甘油浴中加热到70度以上，开始反应，由放出的氢气可以看出反应的激烈程度。当氢气放出较缓慢时，开始搅拌，始终维持在乙醇的回流温度，反应四小时。在常压下蒸出未反应的乙醇，待大部分乙醇蒸出后减压蒸馏，油浴温度仍保持在90+/-5度，约2小时全部抽干，中断真空，将产品装入干燥的样品中封存，待用。 四．工艺条件考查 1.镁粉加入方式。 镁粉加入，放出大量的热和氢气。为避免反应过激，设想采用分多次加入的方式，但多次启动装置，代入水分，影响质量，因此采用投料系数为20-25%时，一次投入完全。 2.乙醇与镁粉投料比对产品的影响。 乙醇过量，可以使镁粉反映彻底，使整个反应趋于完全。乙醇过量太大，虽然可以回收利用，但是消耗热能多，装置也要扩大。因此需要考查可以使反应完全的最小醇镁比。 3.催化剂用量的考查。 用于合成乙氧基镁的催化剂有很多，四氯化碳为其中效果较好的一种。进行考查，找到最合适的四氯化碳用量。催化剂多时，产品变黄，催化剂少时，反应不好，呈灰色。 4.反应时间的考查。 反应时间决定反应的完全程度，影响着产品的质量。考查最合适的反应时间。 ?? →?4CCl
分析纯碳酸镁的制备方法: 有人问过分析纯碳酸镁的制备方法是什么，泽辉化工就给你简单介绍下，希望有所帮助。 将高纯度金属镁和氧反应生成晶核，然后使颗粒继续成长，制得高纯度微粉氧化镁。含氧化镁80%（重量）以上的粗原料用无机酸（硫酸、盐酸、硝酸）以摩尔比1：2的比例进行溶解，制成无机酸的镁盐。精制除去其中杂质，于氧气气氛下进行加压加热处理，再经水洗、脱水、干燥，于1100℃加热1h，制得高纯度氧化镁。 氢氧化镁煅烧法以除杂净化的硫酸镁溶液为原料，以纯氨水为沉淀剂加入镁液中沉淀出Mg(OH)2，经板框压滤机进行固液分离，滤饼经洗涤得高纯度Mg(OH)2，再经烘干、煅烧制得高纯氧化镁。 煅烧法苦土粉经过水选，除去杂质后沉淀成镁泥浆，然后通过消化、烘干、煅烧，使氢氧化镁脱水生成氧化镁。其MgO+H2O→Mg(OH)2Mg(OH)2→MgO+H2O; 卤水-碳铵法 采用卤水与碳酸氢铵反应，生成碱式碳酸镁，然后进行陈化、洗涤、脱水、干燥、煅烧，经粉碎后再净化、热处理，制得硅钢级氧化镁。 碳化法 白云石经煅烧、消化、碳化后得到碱式碳酸镁，再经热分解、煅烧、粉碎、风选，即得轻质氧化镁。其MgCO3·CaCO3→MgO+CaO+2CO2↑ （MgO+CaO)+2H2O→Mg(OH)2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+Ca(OH)2+3CO2→Mg(HCO3）2+CaCO3+H2O5 Mg(HCO3）2+H2O→4MgCO3· Mg(OH)2·5H2O+6CO2↑4MgCO3· Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2↑+6H2O 碳铵法将海水制盐后的母液（镁离子含量在50g/L左右）除去杂质后与碳酸氢铵按适宜的比例混合，进行沉淀反应，再经离心脱水、烘干、煅烧、粉碎分级、包装，即得轻质氧化镁成品。其 5MgC12+10NH4HCO3+H2O→4MgCO3· Mg(OH)2·5H2O+10NH4CI+6C02↑ 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2↑+6H2O。
氧化镁生产工艺综述 卤水制氧化镁 察尔汗盐湖是世界上最大的钾镁盐共生盐湖，在提取氯化钾过程中副产10倍于钾肥的氯化镁，制备氧化镁可大批利用副产氯化镁，同时可以缓解国内镁砂需求，对青海盐湖资源的合理开发和综合利用有深远的意义。由卤水或水氯镁石制备氧化镁的方法主要有石灰法、碳铵法、纯碱法、水氯镁石直接热解法。 石灰法将氯化镁溶液与煅烧石灰石（或白云石）灰乳反应生成氢氧化镁沉淀，煅烧的氧化镁。由水氯镁石石灰石生产氧化镁工艺流程图此法生产1t镁砂副产2.76tCaCl2,如果不能对其进行有效地利用，会产生新的废物堆，致使生产规模不能扩大。 碳铵法 碳酸氢铵（或二氧化碳与氨）同氯化镁溶液反应生成碱式碳酸镁，经煅烧分解成 图2碳铵法制取氧化镁和氯化铵工艺流程图氧化镁，工艺流程如图2所示。该法以碳酸铵为辅助原料，蒸发水量也大，热能耗量增大，会提高生产成本，如以合成氨工厂排放的二氧化碳废气和中间产品氨气为辅助原料，生产成本较低。 3.3.3氨法将水氯镁石（或老卤）与液氨（或氨水）晶种沉镁，沉淀经洗涤、烘干、煅烧得到氧化镁产品，工艺流程如图3所示。 氨法制备氧化镁工艺沉镁效率可达80%-85%，氨转化率可达80%，产品中氧化镁质量分数在90%以上，副产的NH4Cl可作为化肥化工原料，且无工业三废，基本无环境污染，如在沉镁过程中添加特殊晶种核心，可生产超细氧化镁、磁性氧化镁及空气氧化镁。3.3.4纯碱法将卤水与纯碱反应，生成碱式碳酸镁沉淀，洗涤、脱水后煅烧，制得氧化镁。此法制得的氧化镁产品纯度较高，工艺简单，能耗小，但使用纯碱会使成本过高。以上4种方法都在液相中反应，通过加入沉淀剂、洗涤剂和化学精制等方法除去杂质离子，保持碱式碳酸镁或氢氧化镁的纯度，最终高纯镁砂纯度可达99.9%以上。但是，卤水生产高纯镁砂成本过高，能耗大，工艺复杂，存在很多难点。 3.3.5水氯镁石直接热解法含水氯化镁在空气（或热气流）中加热，随着温度升高逐步失去结晶水，反应方程式如下： 该法工艺流程较简单，不需消耗任何辅助原料，使生产成本降低，更易实现镁的高值化和产业化，现行方法主要有喷雾法和沸腾炉法2种。（1）喷雾热解法将卤水直接喷入热分解反应炉中进行热分解，煅烧后的到粗氧化镁，多次水洗除去为完全分解的可溶性氯化物，粗氧化镁完全水化生成Mg(OH)2,煅烧至轻质氧化镁，再重烧得到高纯镁砂，纯度可达99%以上，工艺流程如图4所示。
碳酸镁的生产方法总汇 碳酸镁的生产方法依据原料路线不同其方法各异。根据国内外生产情况，大致归纳为四种：即白云石碳化法，卤水碳化法，卤水纯碱法，卤水碳铵法（或称卤水小苏打法），菱镁矿碳化法，苦土复分解法，石棉尾矿碳化法，以下简单为大家介绍几种： 1、卤水碳化法生产碳酸镁的基本原理 该法是以卤水，海水等含氯化镁溶液及硫酸镁溶液等为原料，与白云石或石灰石煅烧后产生CO2，白云灰或石灰为原料，进行消化，深沉，碳化，热解等反应而制取轻质碳酸镁。 白云石或石灰石经煅烧，加水消化吸收后，与卤水作用，生产工艺氢氧化镁沉淀。再经碳化，热解，水洗，脱水，干燥和粉碎后，即制取轻质碳酸镁产品。其反应式如下： 白云石煅烧MgCO3·CaCO3→MgO·CaO+2 CO2↑ 或石灰石煅烧CaCO3→CaO+2 CO2↑ 消化MgO·CaO+2 H2O→Mg(OH)2+Ca(OH)2 沉淀MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2+CaCl2 碳化Mg(OH)2+ 2 CO2→Mg(HCO3)2 热解5 Mg(HCO3)2→4 MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6 CO2↑ 该法同白云石碳化法不同处即引入MgCl2或MgSO4同白云灰或石灰消化后生成Mg(OH)2沉淀同时生成CaCl2或CaSO4副产品。本法使用的白云灰可提高轻质碳酸镁生产能力，相对降低CaCl2或CaSO4副产品的量。 2、菱镁矿碳化法生产碳酸镁 将粒度为100-300mm的菱镁矿石与发热值20000-25000kJ/kg的白煤按（7-10）：1的比例由立窑顶部加入窑中，立窑中预热段温度控制在200-250℃，煅烧段温度控制在700-800℃，冷却段温度控制在100-150℃。对菱镁矿进行煅烧，窑顶引出窑气，其CO2浓度达28%以上；窑底获取活性较好的轻烧苦土。苦土经粉碎同热水进行消化吸收反应生成Mg(OH)2，在碳化塔内同净化后窑气中CO2进行碳酸化反应，生成碳酸氢镁，经沉降，分离，热解，过滤，干燥制取轻质碳酸镁。其化学反应方程式： 煅烧MgCO3→MgO+CO2↑ 消化MgO+ H2O→Mg(OH)2 碳化Mg(OH)2+2CO2→Mg(HCO3)2 热解5Mg(HCO3)2→4MgCO3·Mg(OH)2·4 H2O+6 CO2↑ 该法同白云石碳化法制取镁化合物的过程相同，但因菱镁矿含钙量低，故不用设置回收含镁碳酸钙系统，同时产品轻质碳酸镁中含钙较低，故该法产品质量较好，产品成本较低，投资省，具有竞争力，是一新兴工艺，引起同行重视。 3、石棉尾矿碳化法生产碳酸镁 石棉尾矿的化学成分，基本同白云石化学万分，不同的是因尾矿不同，其钙镁比例不同，有的尾矿中MgO≦20%，CaO≦29%而SiO2≧20%，灼烧减量≦30%。所以采用石棉尾矿为原料制取轻质碳酸镁应加强清除盐酸溶物。单位产品能耗及尾矿消耗量高于白云石碳化法，其反应式如下： 白云石煅烧MgCO3·CaCO3→MgO·CaO+2 CO2↑ 消化MgO·CaO+2 H2O→Mg(OH)2+Ca(OH)2 碳化Mg(OH)2+ Ca(OH)2+3 CO2→Mg(HCO3)2+ CaCO3↓+ H2O 热解5 Mg(HCO3)2→4 MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6 CO2↑ 卤水——碳酸氢盐法生产碳酸镁
2020届高三化学各地月考试题汇编：实验探究（1）1．(09山东潍坊高三检测)〔15分〕某化学爱好小组的同学利用以下图所示实验装置进行实验〔图中a、b、c表示止水夹〕。 请按要求填空： 〔1〕利用B装置可制取的气体有〔写出两种即可〕。 〔2〕A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。 ①假设在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分成两分，进行实验I、II 实验序号实验操作现象结论 I 将氯水滴入品红溶液溶液褪色氯气与水反应的产物 有漂白性 II 氯水中加入NaHCO3 粉末有无色气泡产生氯气与水反应的产物 具有较强的酸性 请你评判实验I、II的结论是否合理？假设不合理，请讲明理 由：。 ②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl—和Br—的还原性强弱〔分不指出甲、 乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论〕。 〔3〕B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片〔放在有孔塑料板上〕，可制得NO2并进行有关实验。 ①B中发生反应的化学方程式为。 ②欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹， 再打开止水夹，使烧杯中的水进入试管丁的操作是。 ③试管丁中的NO2与水充分反应后，假设向试管内慢慢通入一定量的O2，直至试 管全部充满水，那么所得溶液中溶质的物质的量浓度是〔气体按标准 状况运算〕。 答案 〔1〕H2、CO2等〔2分〕 〔2〕①实验I结论合理，实验II结论不合理〔1分〕制取的氯气中含有HCl气体，HCl 溶于水后能与NaHCO3粉末反应产动气泡〔1分〕 ②在甲、乙、丙中分不装入浓盐酸、MnO2、NaBr溶液等〔1分〕烧瓶中有黄绿色气体 生与，试管中溶液由无色变为橙色，可证明Cl2的氯化性强于Br2，Br—的还原性强于Cl—。〔2分〕 〔3〕①Cu+4HNO3〔浓〕= Cu〔NO3〕2+2NO2↑+2H2O ②a、b〔1分〕c〔1分〕双手紧握〔或微热〕试管丁使试管中气体逸出，NO2与水接触
水泥厂主要生产工艺流程 水泥生产过程主要分为三个阶段，即生料制备、熟料烧成和水泥粉磨（俗称“两磨一烧”）。其生产工 艺总流程示意见图3-1。 采用五级旋风预热及窑外分解的新型干法水泥的生产工艺流程说明如下： （1）石灰石破碎及储存 由自备汽车从矿山运来的石灰石经生产能力为500-600t/h的PCF2022单段锤式破碎机破碎后，进入 φ80m的圆形预均化堆场中均化，圆形预均化堆场储量23100t，储期8.6d。 （2）粘土、铁粉储存 粘土、铁粉分别由汽车运进厂内的堆栅储存，粘土的储量是5600吨储期11.2d；铁粉的储量是1600吨，储期13.1d。储存在堆栅的粘土、铁粉由铲车送入斗式提升机，经斗式提升机分别送入2-φ5×10m的钢板库中储存，储量分别为200吨、250吨。 （3）原煤的储存 原煤进厂后堆放在一30×160m的堆栅中，储量5000吨，储存期16.8天。原煤经预破碎后，由皮带机、斗式提升机送到煤粉制备车间的原煤仓。 （4）生料制备 出预均化堆场的石灰石经皮带机送入一座φ8×20m配料库，粘土、铁粉通过共用提升机各自进入一座 φ5×10m的钢板配料库。出配料库的三种原料经电子皮带秤计量，并由QCS系统进行控制。配制后的混合的 混合料经由皮带输送机送入HRM3400立式磨内，在磨机入口处设有锁风阀。出磨生料经连续取样器取样，并经多元素分析仪分析，分析结果输入配料计算机与标准值进行比较，计算后发出修改指令，重新调整各物料的喂料量，使配料保持在精度±2%的范围内。 含综合水分约3.5%左右的物料由锁风喂料机喂入磨内，同时从磨机底部抽入热风。经磨辊碾磨过的物料在风环处被高速气流带起，经分离器分离后，粗物料落回磨内继续被碾压，细粉随气流出磨，经收尘器收下即为成品。 从窟尾预热器引来的320℃左右的高温废气，分成二路：一路经多管冷却器、混合室至窑尾袋收尘器；一路进出料磨作为烘干介质，出生料磨的废气由磨房主排风机引入混合室与从高温风机过来的废气混合后进入窑尾收尘器，净化后排入大气。收尘器收下的物料汇同生料粉一起进入φ15×36m均化库，储量4400吨，储存期1.4天。 （5）生料均化 来自生料磨的生料，由提升机升至φ15×36m均化库顶。库顶设有物料分配器，辐射型输送斜槽将生料均匀地卸入库内。均化库中设有一中心室，位于库底六个出料口进入中心室，且每次不少于二个出料口
专题03 参数求解专练 1．碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为（2?x）Al2(SO4)3+3x CaCO3+3x H2O=2[（1?x） Al2(SO4)3·x Al(OH)3]+3x CaSO4↓+3x CO2↑，生成物（1?x）Al2(SO4)3·x Al(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。 （1）通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下： ①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300g。 ②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.1000 mol·L?1EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH 约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000 mol·L?1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00 mL（已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）。 计算（1?x）Al2(SO4)3·x Al(OH)3中的x值____（写出计算过程）。 2．[2017新课标Ⅲ]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题： （1）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。 ①根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 3．碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。 （1）碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cu a(OH)b Cl c·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验: ①称取样品1.1160 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A； ②取25.00mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl0.1722 g；③另取25.00mL溶液A，调节pH4 ~ 5，用浓度为0.08000 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2-=CuY2-+2H+)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过 程)__________。
高三化学实验、化学计算专题训练（二） 一、实验题： （2006）1、某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的 条件下反应所得固体M的成分，设计了如右图装置。倾斜A使 稀硫酸（足量)与固体M充分反应，待反应停止后，B装置增重， C装置中溶液无变化，反应后进入量气管气体的体积为VmL（已 折算成标准状况） 由上述实验事实可知： （1）①固体M中一定有的物质是______________（填化学 式）；理由是______________________________________________________________________。 ②其中一种物质的质量可以确定为___________g（用代数式表示）。 （2）B装置的名称是_______。写出B装置中反应的离子方程式__________________。 （3）C装置的作用是_________________________，如果实验中没有B装置，则C装置中产生的现象是_______________________________________________________。 （4）稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体，该固体是_____________，要分离出该固体，在实验操作中，除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是_____________。 （5）通过进一步实验，测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现象的原因可能是_____________ A M中有未反应的铁和硫 B 测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面 C A中留有反应生成的气体 D 气体进入D装置前未用浓硫酸干燥 （2006）2、某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯 已知： 密度（g/cm3） 熔点 （℃） 沸点 （℃） 溶解性 环己醇0.96 25 161 能溶于水 环己烯0.81 －103 83 难溶于水 （1）制备粗品 将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。 ①A中碎瓷片的作用是__________，导管B除了导气外还具有的作用是__________。 ②试管C置于冰水浴中___________________________________________。 （2）制备精品 ①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、 静置、分层，环己烯在_________层（填上或下），分液后用_________（填入编 号）洗涤。 A KMnO4溶液 B 稀H2SO4 C Na2CO3溶液 ②再将环己烯按右图装置蒸馏，冷却水从________口进入。蒸馏时要加入 生石灰，目的是__________________。 ③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质 量低于理论产量，可能的原因是（） A 蒸馏时从70℃开始收集产品 B 环己醇实际用量多了 C 制备粗品时环己醇随产品一起蒸出 （3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_________。
化工流程试题专项训练 呈现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措施、成分、物质、原因 能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验 综上所述，无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以近年来广东高考该类型题持续出现。 （09广东，22）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3 和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下： 原 料：矿石（固体） 预处理：酸溶解（表述：“浸出”） 除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是：控制条件，调节PH ，使Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题有模式与要点 近几年高考中出现化工流程图题，这类题从工业生产实际出发，设计问题，考察学生分析、解决实际问题能力，在解这类题目时： 首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是： ① 浏览全题，确定该流程的目的； ② 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随 时进行联系和调用； ③ 解析流程图并思考： 从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。 每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。 考察内容主要有： 1）、原料预处理 2）、应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择） 3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与 提纯） 4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用） Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅲ 还原
2012—2013学年度第一学期期终学生素质调研测试高二化学（学业水平测试）期终试题 本卷可能用到的相对应的原子质量H:1 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40 Cr:52 Fe:56 Ba:137 Na:23 Cu:64 一、单项选择题：在每题的4个选项中，只有1个选项是符合要求的（本部分23题，每题3分，共69分） 1．现代社会，人们越来越关注饮食中的营养成分。虾皮、海带和豆腐等食物含有丰富的钙，这里的钙应理解为（）A．单质B．分子C．元素D．同位素 2.鉴别胶体和溶液可以采取的方法是（） A．蒸发B．从外观观察C．稀释D．利用丁达尔现象实验 3. 氧化铁为红棕色粉末，用于油漆、油墨、橡胶等工业中的着色，是无机颜料，在涂料工业中用作防锈颜料，氧化铁属于（）A．酸B．碱C．盐D．氧化物 4．下列关于二氧化氮的说法错误的是（）A．无色无味B．有毒C．密度比空气大D．氧化物 5. 臭氧（分子中含有三个氧原子）主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中，它吸收对人体有害的短波紫外线。下列元素与氧元素处于同一主族的是（）A．He B．S C．Si D．P 6．下列各组物质互为同分异构体的是（）A．金刚石和石墨B．CH3CH2CH2CH2CH3和C (CH3)4 C．16O和18O D．乙醇和乙酸
7.某溶液中存在大量的Cl －、SO 42－、H ＋ 。该溶液中还可能大量存在的离子是 （ ） A ． Na ＋ B ．Ba 2＋ C ．OH － D ．Ag ＋ 8. 下列物质不含有离子键的是 （ ） A ．NaOH B ．NaCl C ．NH 4Cl D ．H 2O 9. 下列药品中，不需要密封保存的是 （ ） A ．烧碱 B ．澄清石灰水 C ．浓硫酸 D ．氯化钠 10. 2012年12月7日日本明治奶粉检测出放射性核素铯13755Cs 而被召回，下列有关铯原子(13755Cs)的说法错误的是 （ ） A ．原子序数为55 B ．电子数是55 C ．中子数是137 D ．质量数是137 11. 下列措施是为了降低化学反应速率的是 （ ） A ．合成氨工业中使用催化剂 B ．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气 C ．食品放在冰箱中贮藏 D ．在试管中进行铝和盐酸反应时，稍微加热 12.下列离子方程式正确的是 （ ） A. 实验室用大理石和稀盐酸制取CO 2：2H + + CO 32- ＝CO 2↑+ H 2O B. 用氢氧化钠检验氯化铵溶液中铵根离子：NH 4＋ + OH － NH 3 ↑+ H 2O C. 在硫酸铜溶液中加入过量氢氧化钡溶液 Ba 2＋＋SO 42－ ＝BaSO 4↓ D. 氯气与NaOH 溶液反应：Cl 2 + OH －= Cl － + ClO － + H 2O 13. 关于化学反应中的说法错误．． 的是 （ ） A ．右图所示的反应为放热反应 B ．化学反应中有物质变化也有能量变化 C ．需要加热的化学反应不一定是吸热反应 D ．化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量 14.某物质在氧气中完全燃烧，产物只有二氧化碳和水，则该物质不可能是 （ ） A.甲烷 B. 乙醇 C.蛋白质 D.纤维素 15. 取代反应是有机化学中一类重要的反应，下列反应属于取代反应的是 （ ） 加热
（注意：请勿在试卷上答题，答案一律写在答卷上。） 第Ⅰ卷 一、选择题(本题共10分)，每小题2分，只有一个正确选项，答案涂写在答题纸上。 1．石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的 方法不当的是 A ．用木材作燃料 B 。用液氢替代汽油 C ．开发风能 D ．开发地热 2．以下化学用语正确的是 A ．乙烯的结构简式CH 2CH 2 B ．乙酸的分子式 C 2H 4O 2 C ．明矾的化学式KAlSO 4·12H 2O D ．氯化钠的电子式Na 3．科学家发现C 60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C 50、C 70、C 120、C 540等它们互称为 A ．同系物 B ．同分异构体 C ．同素异形体 D ．同位素 4．下列不符合当今化学研究方向的是 A ．发现新物质 B ．合成新材料 C ．研究化学反应的微观过程 D ．研究化学反应中原子守恒关系 5．下列有机物命名正确的是 A.2－乙基丙烷 B.CH 3CH 2CH 2CH 2OH 1－丁醇 C. 间二甲苯 D ． 2—甲基—2—丙烯 二、选择题（本题36分）每小题3分、只有一个正确选项，答案涂写在答题纸上。 6．下列含有非极性键的共价化合物是 A ．HCl B ．Na 2O 2 C. C 2H 2 D.CH 4 7．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A ．碳酸钙受热分解 B ．乙醇燃烧 C ．铝粉与氧化铁粉末反应 D ．氧化钙溶于水 8．某非金属单质A 和氧气发生化合反应生成B 。B 为气体，其体积是反应掉氧气体积的两倍(同温同压)。以下对B 分子组成的推测一定正确的是 A ．有1个氧原子 B ．有2个氧原子 C ．有1个A 原子 D ．有2个A 原子 9．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HO —CH 2CH 2—O —CH 2CH 2—OH 。下列有关二甘醇的叙述正确的是 龙文教育高中化学教师面试题CH 3— CH 3 CH 3－CH －CH 3 CH 2 CH 3 CH 3－C ＝CH 2 CH 3