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表1 硼镁泥的主要化学成分
(1)硼镁泥是硼镁矿生产硼砂(Na2B4O7·10H2O)时的废渣。将硼镁矿(2MgO·B2O3)煅烧、粉碎后加水和纯碱，在加热加压下通入CO2可得硼砂。此反应为熵减小反应，试写出反应方程式__________________
(2)沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸，硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式_____________________
(3)CaSO4的溶解度随温度升高变化不明显，在得到沉淀C时，对蒸发浓缩后的溶液却要进行趁热过滤，原因是______________________
(4)经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用化学方程式解释原因：_______________________
(5)用正三辛胺(TOA)做萃取剂，磺化煤油做稀释剂，通过有机萃取也可以用来除去硫酸镁浸出液中的铁。其主要反应如下
Fe3++H2O=Fe(OH)2++H+ (1)
Fe(OH)2++SO42-=Fe(OH)SO4 (2)
2R3N+H2SO4=(R3NH)2SO4 (3)
Fe(OH)SO4+(R3NH)2SO4=Fe(OH)SO4+(R3NH)2SO4 (4)
试问：浸出液初始pH须加H2SO4调至0.9左右，pH>1.5时不利于萃取。试给出须加H2SO4的两个理由
________pH<0.5亦不利于萃取，给出其主要原因_____________________。
为了从光卤石中提取KCl和MgCl2，某学习小组查阅资料得到MgCl2、KCl和NaCl在不同温度下的溶解度S（g/100g水）的数据如下：
并设计出下面的实验流程：
根据他们提供的数据和实验回答下列问题：
问题1：以上实验流程中晶体X的化学式为
问题2：工业上采用电解无水氯化镁的方法制取金属镁．
（1）若在空气中加热MgCl2?6H2O，生成的是Mg（OH）Cl，写出反应的化学方程式：
（2）该小组同学采取将浓硫酸滴入浓盐酸制取氯化氢气体的方法，用下图的实验装置，在干燥的HCl气流中加热MgCl2?6H2O来得到无水MgCl2．装置中盛有浓硫酸的仪器分别是
（3）为防止对环境的污染，还需要将尾气吸收，但实验室现有的仪器和试剂只有：烧杯、导管、蒸馏水、酒精、苯、四氯化碳．请你为他们设计一个尾气的吸收装置，将装置图画在方框内并在图中标明所用试剂．
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓H2SO4中，另一端露置在液面上方．
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录
根据上述材料回答下列问题：
（1）A试管上方的长导管的作用是
（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失．写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：
（3）对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀．学生1猜想是由于SO2溶解度较大，生成了Ca（HSO4）2的缘故．请你设计实验验证学生1的猜想
（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是
（5）学生2将反应后的反应液稀释后进行检验，发现溶液呈酸性，对此，学生2提出的猜想的：铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解溶液呈酸性．
你的猜想是：
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想：
（12分）七水硫酸镁（MgSO4?7H2O）为白色细小四角柱状结晶，无臭，味苦，在干燥空气中易风化，易溶于水，缓溶于甘油，微溶于乙醇，热至68℃以上熔化。在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣――硼镁泥可制取七水硫酸镁。
表1 硼镁泥的主要化学成分
成分 | MgO | SiO2 | Fe2O3 | CaO | B2O3 | Al2O3 | MnO | CO2 |
质量分数% | 25-38 | 18-25 | 6-15 | 1-3 | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 15-20 |
表2 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH值 | 4.7 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下
根据以上流程图并参考表格数据，试回答下列问题：
⑴ 硼镁泥是硼镁矿生产硼砂（Na2B4O7?10H2O）时的废渣。将硼镁矿（2MgO?B2O）锻烧、粉碎后加水和纯碱，在加热加压下通入CO2可得硼砂。此反应为熵减小反应， 试写出反应方程式： 。
⑵ 沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸，硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式 。
⑶ CaSO4的溶解度随温度升高变化不明显，在得到沉淀C时，对蒸发浓缩后的溶液却要进行趁热过滤，原因是 。
⑷ 经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用方程式解释原因： 。
⑸ 用正三辛胺（TOA）做萃取剂，磺化煤油做稀释剂，通过有机萃取也可以用来除去硫酸镁浸出液中的铁。其主要反应如下：
Fe2＋＋H2O＝Fe(OH)2＋＋H＋ ⑴
Fe(OH)2＋＋SO42－＝Fe(OH)SO4 ⑵
2R3N＋H2SO4＝(R3NH)2SO4 ⑶
Fe(OH)SO4＋(R3NH)2SO4＝Fe(OH)SO4?(R3NH)2SO4 ⑷
试问：浸出液初始pH须加H2SO4调至0.9左右，pH＞1.5时不利于萃取。试给出须加H2SO4的两个理由
。
pH＜0.5亦不利于萃取，给出其主要原因 。
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg（NO3）2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：
甲：Mg（NO2）2、NO2、O2
乙：MgO、NO2、O2
丙：Mg3N2、O2
丁：MgO、NO2、N2
（1）实验小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是______________________________。
查阅资料得知：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O
针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：
（2）实验过程
①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E中有气泡连续放出，表明__________。
②称取Mg（NO3）2固体3.7 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是________；关闭k，用酒精灯加热时，正确操作是先________，然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。
⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。
（3）实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想______是正确的。
②根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：______________（填写化学方程式），溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是_____________________________________。
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步探究。