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解答题-工业流程题 适中0.65 引用2 组卷455
硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。
I.已知硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下所示：
   
（1）硼砂中B元素的化合价为_______，将硼砂溶于热水后，用硫酸调节溶液的pH为2～3以制取H3BO3，该反应的离子方程式为____________________。X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为_____________。
（2）由MgCl2·7H2O制备MgCl2时，需要在HCl氛围中加热，其目的是________。
（3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O，常温下，若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时，电解质溶液中所含Mg2+的物质的量浓度为_____________mol·L-1。已知该温度下，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，当电解质溶液的pH=6时，_______(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀析出。（忽略反应过程中溶液的体积变化）
II.工业上可用纳米MgH2和LiBH4组成的体系储放氢，如图所示。
   
（4）写出放氢过程中发生反应的化学方程式：____________。
III. MgO浆液是一种高活性的脱硫剂，常用于脱除烟气中的SO2，发生的主要反应如下：
①Mg(OH)2＋SO2=MgSO3＋H2O
②MgSO3+SO2＋H2O=Mg(HSO3)2
③Mg(HSO3)2+Mg(OH)2=2MgSO3＋2H2O
④2MgSO3＋O2=2MgSO4
已知25℃时，Ksp（MgSO3）=3.86×10-3，Ksp（CaSO3）=3.1×10-7。
（5）其他条件相同时，镁基和钙基的脱硫效率与液、气摩尔流量比的变化情况如图所示。镁基的脱硫效率总比钙基的大，除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，还因为_____________。
   
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知识点：盐类水解在解题方面的应用溶度积常见无机物的制备 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知硼镁矿的主要成分为，硼砂的化学式为。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图所示：

(1)生成的化学方程式为_______。
(2)将硼砂溶于热水后，用硫酸调节溶液的pH为2~3以制取，已知是一元弱酸，且自身不能电离出氢离子，写出其电离方程式_______。X为晶体加热脱水的氧化物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为_______。
(3)由制备时，需要在HCl氛围中加热，其目的是_______。
(4)镁酸性燃料电池的反应原理为，常温下，若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时，电解质溶液中所含的物质的量浓度为_______。已知常温下，，当电解质溶液的pH=6时，_______(填“有”或“无”)沉淀析出。(忽略反应过程中溶液的体积变化)
硼及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知：硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5·H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为
   
回答下列有关问题：
（1）硼砂中B的化合价为________价；溶于热水后，常用稀硫酸调pH至2～3制取H3BO3，该反应的离子方程式为_________________________________________。X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为______________。
（2）MgCl2·7H2O在HCl氛围中加热的原因是_________________________________。若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为_________________________________。
（3）镁－H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，则其正极反应式为__________________。常温下，若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中Mg2＋的浓度为______________________。已知Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，当溶液pH＝6时，________(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出。
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020 g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30 mol·L－1Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。滴定时用到的指示剂是________________。该粗硼样品的纯度为________。(提示：I2＋2===2I－＋S4O)
镁的单质及其化合物在储氢及大气治理等方面用途非常广泛。
I.工业上可以采用热还原法制备金属镁(沸点1107℃，熔点648.8℃)。将碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]和焦炭按一定比例混合，放入真空管式炉中先升温至700℃保持一段时间，然后升温至1450℃反应制得镁(同时生成可燃性气体）。
（1）用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行，其原因是____________。
（2）碱式碳酸镁分解如图所示，写出在1450℃反应制得镁的化学方程式：_____________。

II.工业上利用纳米MgH2和LiBH4组成的体系储放氢（如题图所示）。

（3）写出放氢过程中发生反应的化学方程式：___________。
III.工业上MgO浆液是高活性的脱硫剂，常用来脱除烟气中的SO2。主要包含的反应有：① Mg(OH)2+ SO2=MgSO3+H2O ② MgSO3+SO2+H2O= Mg(HSO3)2③ Mg(HSO3)2+ Mg(OH)2=2MgSO3+2H2O ④ 2MgSO3+O2=2MgSO4
脱硫时，MgO的脱硫效率、pH及时间的关系如题图所示。

已知20℃时，H2SO3的K1=l.54×10-2，K2=1.02×10-7，25℃时，Ksp[MgSO3]= 3.86×10-3，Ksp(CaSO3)= 3.1×10-7。
（4）脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是______________(填①、②、③或④)。
（5）约9000s之后，脱硫效率开始急速降低，其原因是______________。
（6）其他条件相同时，镁基和钙基脱硫效率与液、气摩尔流量比如题图所示。镁基脱硫效率总比钙基大，除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，还因为______________。

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