Question

【题目】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)2 ③ 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。

己知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______________。

Answer 1

【答案】 在空气中镁被氧气氧化 MgO+C ==== Mg+CO↑ MgH2+2LiBH4 =2LiH+MgB2+4H2 ↑ ① ② 浆液中Mg(OH)2已耗尽 MgSO3溶解度比CaSO3大，MgSO3比CaSO3更易被氧化

【解析】本题主要考查镁的单质及其化合物的性质。

I.（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，其原因是在空气中镁被氧气氧化。

（2）碱式碳酸镁分解最终得到MgO，在1450℃反应制得镁的化学方程式：MgO+C ==== Mg+CO↑。

II.（3）放氢过程中发生反应的化学方程式：MgH2+2LiBH4 =2LiH+MgB2+4H2 ↑。

III.（4）脱硫过程中反应①消耗碱Mg(OH)2，反应②生成能电离产生H+的酸式盐Mg(HSO3)2，所以使浆液pH减小最显著的反应是①②。

（5）约9000s之后，脱硫效率开始急速降低，其原因是浆液中Mg(OH)2已耗尽 。

（6）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MgSO3溶解度比CaSO3大，MgSO3比CaSO3更易被氧化。