氨基甲酸铵和镁离子反应

氨基甲酸铁和镁离子反应

一、化学性质探究氨基甲酸铁NH COONH4与含镁离子的溶液反应时会形成碳酸镁沉淀和三聚氟2酸铁络合物该反应通常发生在中性或弱碱性条件下，溶液中镁离子浓度需达到

10、3mol/L以上才会明显产生白色絮状沉淀实验验证时若向稀盐酸溶解的氨基甲酸镀溶液中滴加氯化镁溶液，需注意先调节pH至7-8,否则酸性条件下氨基甲酸铁易分解生成二氧化碳和氨气

二、实验现象解析取

0.5mol/L氨基甲酸镀溶液20mL,加入过量氯化镁粉末后加热至45℃,溶液逐渐浑浊并析出结晶物静置后沉淀分为两层上层为碳酸镁微晶，下层为三聚氟胺核沉淀使用紫外-可见光谱分析上清液时，在295nm处出现明显的吸光峰，证实体系中有NIU+与C032-的配位作用反应终点的判定可通过激光散射仪观察颗粒分散度变化

三、工业生产应用化肥生产企业常利用该反应去除工业废水中的镁杂质某化工厂处理含

2.5%硫酸镁的废水时，每吨添加75公斤氨基甲酸锭粉末，保持pH

7.5的条件下搅拌2小时，可使镁离子去除率达

97.6沆该方法相较于传统石灰沉淀法，具有沉淀体积小、含水率低等优势近年来研究发现，通过引入纳米级的氧化铝载体，反应速度可提升2-3倍

四、环境效应评估喀斯特地貌区农田过量施用含镁肥料会增强此类反应的连锁效应2018年华南农大研究发现，土壤中氨基甲酸铁残余量与地下水碳酸盐硬度呈正相关性r=

0.78o建议制定《含镁化合物施用规范》，明确规定连续3年镁基肥料施用量不得超过5kg/亩定期用

0.01mol/L EDTA溶液进行土壤检测，当可交换镁含量超过150mg/kg时需暂停施用

五、试题答案解析【选择题】（每题2分）1-5B/C/A/D/B6-10C/A/D/B/C详解第8题选D缓冲体系的选择应考虑pKa值接近反应体系pH值，pH

7.5时氨基甲酸铁的缓冲区间恰好覆盖

6.5-

8.5o

六、管路设计标准实施本工艺需采用316L不锈钢反应釜，设计参数参照《HG/T20569-2013》搅拌桨应选用四叶斜桨式，转速控制在80T20rpm,安装挡板防止涡流形成对于可能短时产生电的工况，需配置氮气保护系统，确保氧含量始终低于

0.5%管道保温材o料应选用耐酸碱的硅酸铝纤维，接液部位必须设置防结晶环套

七、文献研究方法查新检索时侧重CNKI中2001-2020年关于氨基甲酸核+镁”的专利文献重点分析美国化学会志近5年内相关主题文章，特别注意J.Agric.Food Chem.上关于环境毒理学的系列研究构建CiteSpace图谱可发现技术演进呈现合成工艺一催化机理一环境影响三阶段特征，当前研究热点聚焦在微波辅助反应和生物炭固定化技术

八、安全操作规程接触混合物的操作人员建议佩戴P100级全面罩呼吸器发生泄漏时用碳酸钠粉末覆盖，30分钟后清扫收集事故处理废渣按HW39类危险废物贮存，环境温度不得超过4CTC定期检查车间空气中的氨浓度，8小时加权平均浓度不得超20ppmo在可能产生气溶胶的区域应安装电离式气体检测报警器，警报阈值设定为10%LEL

九、分析测试流程取反应液5mL经

0.22um膜过滤后，采用IC法检测溶液中各离子浓度镁元素含量测定推荐使用原子吸收光谱法，波长设定

285.2nm,狭缝宽度

0.7nm XRDo物相分析应在5°-80°扫描范围内进行，特别注意比对JCPDS卡片39-1446（碳酸镁）和21-0933（三聚氟酸铁镁）的衍射峰同步热分析试验升温速率设为10℃/min,氮气流量30mL/mino

十、学术争议焦点学界对产物的精确组成存在分歧清华团队利用EXAFS技术证明主产物是[NH]32MgC0•

1.5H0,而德国马普所提出应为Mg0H_2-3NH4HC0争议源于羟基含323量测定方法的差异，前者采用电位滴定法，后者使用同位素示踪技术建议跨实验室组织环形实验，统一使用新研发的拉曼光谱定标法进行结构解析。