题目内容
【题目】硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。
Ⅰ．已知硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5H2O，硼砂的化学式为Na2B4O710H2O。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）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MgCl2·6H2O制备MgCl2时，需要在HCl氛围中加热，其目的是__________。
（3）Mg—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，溶液中所含Mg2+的物质的量浓度为__________；已知常温下，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：
Mg(OH)2＋SO2===MgSO3＋H2O
MgSO3＋SO2＋H2O===Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2＋Mg(OH)2===2MgSO3＋2H2O
2MgSO3＋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。镁基的脱硫效率总是比钙基的大，除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，还因为______________________。
【答案】＋3 B4O72-＋2H＋＋5H2O
4H3BO3 3Mg＋B2O3
2B＋3MgO 防止MgCl2水解生成Mg(OH)2 0.045molL-1 无 MgH2＋2LiBH4===2LiH＋MgB2＋4H2↑ MgSO3的溶解度比CaSO3的大，MgSO3比CaSO3更易被氧化
【解析】
根据化合物中元素化合价代数和为0分析化合物中元素化合价，根据题干信息及流程图中物质的转化关系书写化学方程式；根据盐类水解原理分析从盐溶液中加热结晶的方法；根据溶液的pH及离子方程式计算溶液中离子浓度，根据Ksp计算分析是否有沉淀产生；根据图示及题干信息分析反应物及生成物，书写并配平反应方程式；根据题给信息中物质的性质分析解答。
（1）根据硼砂的化学式Na2B4O710H2O和元素正负化合价的代数和为0，可得B的化合价为+3；B4O72-与H＋反应可得H3BO3，离子方程式为：B4O72-＋2H＋＋5H2O
4H3BO3；X为H3BO3晶体加热脱水的产物，为B2O3，高温下与Mg发生氧化还原反应，化学方程式为：3Mg＋B2O3
2B＋3MgO，故答案为：＋3；B4O72-＋2H＋＋5H2O4H3BO3；3Mg＋B2O32B＋3MgO；
（2）MgCl2为强酸弱碱盐，能发生水解反应，所以由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，需要在HCl氛围中加热，其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2；故答案为：防止MgCl2水解生成Mg(OH)2；
（3）起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，反应的H+为：0.1mol/L-0.01mol/L=0.09mol/L，根据Mg＋H2O2＋2H+===Mg2+＋2H2O，可得Mg2+离子浓度为0.09mol/L×1/2=0.045mol/L；溶液pH＝6时，c(OH-)=10-8mol/L，K= c(Mg2+)·c2(OH-)=0.045mol/L ×(10-8mol/L)2 =4.5×10-18＜ Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12，所以没有Mg(OH)2沉淀析出，故答案为：0.045molL-1 ；无；
（4）由图分析可知，放氢过程的反应物是MgH2和LiBH4，生成物为LiH、MgB2和H2，故放氢过程中发生反应的化学方程式为：MgH2＋2LiBH4=2LiH＋MgB2＋4H2↑，故答案为：MgH2＋2LiBH4=2LiH＋MgB2＋4H2↑；
（5）由题干信息中Ksp可知，MgSO3的溶解度比CaSO3)的大，根据题给方程式知，MgSO3比CaSO3更易氧化，所以除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，还因为MgSO3的溶解度比CaSO3的大，MgSO3比CaSO3更易被氧化，故答案为：MgSO3的溶解度比CaSO3的大，MgSO3比CaSO3更易被氧化。
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【题目】电离能是衡量元素失电子能力的重要依据，随着元素核电荷数的递增，电离能值呈现周期性变化规律。根据所学知识，回答下列问题。
第一电离能指的是______。
如图是部分元素原子的第一电离能
随原子序数变化关系
其中12号至17号元素的有关数据缺失
。
根据图示变化规律，可推测S的第一电离能的大小最小范围为______
______填元素符号。
据图可知，同主族元素原子第一电离能变化规律是______。
图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置______。
根据对角线规则铍元素最高价氧化物的水化物应该具有______。
用In表示元素的第n电离能，则图中的a、b、c分别代表______。
A.a为、b为
、c为
B.a为
、b为、c为
C.a为
、b为、c为
D.a为、b为、c为
铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能 |
|
|
Cu | 746 | 1958 |
Zn | 906 | 1733 |
铜的第一电离能
小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能
却大于锌的第二电离能，其主要原因是______。
与电离能的定义相类似，元素的气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所放出的能量称作第一电子亲和能
，负一价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能
，部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示：
元素 | Cl | Br | I | O |
|
电子亲和能 | 349 | 343 | 295 | 141 |
|
下列说法中错误的是______。
A.元素的电子亲和能越大，越容易得到电子
B.一个基态的气态氧原子得到一个电子成为
时放出141kJ的能量
C.氧元素的第二电子亲和能是
D.基态的气态氧原子得到两个电子成为需要吸收能量
图中数据显示，同主族元素
从上到下依次减小，其原因是_____。
【题目】T、W、X、Y、Z为前四周期元素，其原子序数依次增大，有关五种元素的性质或原子结构描述如下：
元素符号 | 元素性质或原子结构 |
T | 其一种无色氧化物遇空气变为红棕色 |
W | 其单质和化合物的焰色反应焰色均呈黄色 |
X | 基态原子的最外层电子排布式为 |
Y | 单质常温下为气体，可用于自来水消毒 |
Z | 一种核素的质量数为56，中子数为30 |
(1)Z元素位于周期表中第_ ______ 族，其基态原子的价层电子排布式为：______ ；
(2)T的一种化合物为
，该分子中极性键和非极性键的数目之比为 ______，T的最低价氢化物与其最高价氧化物的水化物能发生化合反应，其产物属于______ 晶体。
(3)W、X和Y三种元素中，第一电离能最小的为 ______ (填元素符号)；W、X和Y的简单离子的半径从小到大的顺序为 ______ (用离子符号表示)。
(4)Z与水蒸气反应的化学方程式为：_____。
