利用生产硼砂的废渣-硼镁泥（主要成分为MgCO3、SiO2，还有少量Fe2O3、MnO、CaO等）为主要原料制取轻质碳酸镁[MgCO3•Mg（OH）2•2H2O]的工业流程如下：（1）写出“酸溶”一步中，MgCO3和硫酸反应

Question

利用生产硼砂的废渣-硼镁泥（主要成分为MgCO₃、SiO₂，还有少量Fe₂O₃、MnO、CaO等）为主要原料制取轻质碳酸镁[MgCO₃•Mg（OH）₂•2H₂O]的工业流程如下：

（1）写出“酸溶”一步中，MgCO₃和硫酸反应的化学方程式___．酸溶时硫酸稍过量（pH约为2），目的是___．
（2）滤渣2的主要成分有MnO₂和___，写出生成MnO₂的离子方程式___．
（3）“合成”时需通蒸气至80℃，边加热边搅拌，温度控制在80℃的原因是___，写出该步发生的化学反应方程式___．

Answer 1

解；由制备流程可知，硼镁泥的主要成分为MgCO₃、SiO₂，还有少量Fe₂O₃、MnO、CaO等，向废渣中加硫酸时SiO₂不溶解，过滤得到滤渣1为二氧化硅，NaClO具有氧化性，能将Mn²⁺氧化为MnO₂，调节PH生成MnO₂、Fe（OH）₃沉淀，过滤得滤渣2为MnO₂、Fe（OH）₃，再经过系列除杂后所得溶液中加碳酸铵溶液，得到轻质碳酸镁，
（1）MgCO₃和硫酸反应生成硫酸镁和二氧化碳，反应方程式为MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+CO₂↑+H₂O，硫酸过量可以使碳酸镁充分溶解生成硫酸镁，
故答案为：MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+CO₂↑+H₂；使碳酸镁充分溶解生成硫酸镁；
（2）根据上面的分析可知滤渣2的主要成分为MnO₂、Fe（OH）₃，次氯酸钠能氧化锰离子生成MnO₂，反应的离子方程式为Mn²⁺+ClO^-+H₂O═MnO₂↓+2H⁺+Cl^-，
故答案为：Fe（OH）₃；Mn²⁺+ClO^-+H₂O═MnO₂↓+2H⁺+Cl^-；
（3）“合成”时在溶液中加碳酸铵溶液，得到轻质碳酸镁、硫酸铵和水，温度过低反应速率慢，温度过高轻质碳酸镁、碳酸铵会分解，“合成”时反应的方程式为2MgSO₄+2（NH₄）₂CO₃+3H₂O=MgCO₃•Mg（OH）₂•2H₂O↓+2（NH₄）₂SO₄++₂CO₃↑，
故答案为：温度过低反应速率慢，温度过高轻质碳酸镁、碳酸铵会分解；2MgSO₄+2（NH₄）₂CO₃+3H₂O=MgCO₃•Mg（OH）₂•2H₂O↓+2（NH₄）₂SO₄++₂CO₃↑．