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硼及其化合物具有重要的工业用途,某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收镁和其中另一种金属单质的工艺流程如图1:(1)滤液I所

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硼及其化合物具有重要的工业用途,某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收镁和其中另一种金属单质的工艺流程如图1:
(1)滤液I所含金属离子的主要成分为___;可回收的金属A的原子结构示意图为___.
(2)试剂B为___,“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有___(要求写出两条措施)
(3)Mg(ClO32在农业上有广泛的用途,可用NaClO3与 MgCl2制备,已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图2所示.
①该反应的化学方程式为___,该反应能进行的原因是___.
②从溶液中制备Mg(ClO32晶体的操作方法为___.
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答案和解析
固体废料中含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3,经碱浸后分离,得到滤液Ⅰ主要含有NaAlO2,可回收金属Al,滤渣Ⅰ含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Fe2O3等,加入盐酸浸泡,得到滤渣Ⅱ含有硅酸,滤液Ⅱ含有氯化镁、氯化钙以及氯化铁等,调节溶液pH,可除去氯化铁、氯化钙等,得到氯化镁晶体,最终电解熔融的氯化镁可得到镁,
(1)氧化铝能溶于氢氧化钠,生成偏铝酸钠和水,含有的金属离子的主要成分为Na+、AlO2-,碱浸后的滤液中含有的金属是Al,Al有3个电子层,最外层电子数为3,Al的原子结构示意图为:作业搜
故答案为:Na+、AlO2-作业搜
(2)由以上分析可知试剂B为盐酸,从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看,可以通过增大接触面积提高反应速率,提高镁的浸出率,可通过升高温度提高氯化镁的溶解度,或通过搅拌使反应物充分接触反应,或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率,
故答案为:盐酸;研磨固体废料;增大盐酸浓度;加热升高温度、边加盐酸边搅研拌;
(3)①依据题意得出反应物为:NaClO3和MgCl2,生成物为:Mg(ClO32,故化学反应方程式为:2NaClO3+MgCl2=Mg(ClO32+2NaCl↓,在相同温度下,由于NaCl溶解度较小最先析出,在降温的过程中,Mg(ClO32的溶解度也不断减小,从溶液中析出,通过蒸发结晶即可获取,
故答案为:2NaClO3+MgCl2=Mg(ClO32+2NaCl↓;在相同温度下,由于NaCl溶解度较小最先析出,Mg(ClO32剩余在溶液中通过蒸发结晶可得;
②从溶液中得到晶体,可进行蒸发浓缩、冷却结晶,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶.