题目内容
7．硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛．已知：硼镁矿主要成分为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+3，溶于热水后，常用H2SO4调pH2～3制取H3BO3，反应的离子方程式为3Mg+B2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2B+3MgO．X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为3Mg+B2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2B+3MgO．
（2）MgCl2•7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是防止MgCl2水解生成Mg（OH）2．
（3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应为Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O，则正极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O．已知Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12，当溶液pH=6时无（填“有”或“无”）Mg（OH）2沉淀析出．
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼．现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00mL．量取待测液使用的仪器应为碱式滴定管（填“酸式”或“碱式”）．该粗硼样品的纯度为97.2% （提示：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．
（5）电化学除了在工业生产上有重要的作用外，在污水的处理上也有很大的作用如：
含乙酸钠和对氯酚（
）的废水可以利用微生物电池除去，其原理如图2所示．①B是电池的负极（填“正”或“负”）；②A极的电极反应式为
+2e-+H+═
+Cl-．
分析 硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O．利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程中硼镁矿加入氢氧化钠浓溶液过滤得到氯化镁，加入浓盐酸溶解通过蒸发浓缩得到氯化镁结晶水合物，在氯化氢气流中加热得到氯化镁固体，电解得到镁；滤液中主要是NaBO2，通入适量二氧化碳气体得到硼砂，溶于热后，用H2SO4调pH2～3制取H3BO3，加热得到B2O3；
（1）硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O，依据元素化合价标注计算硼元素化合价；用H2SO4调pH2～3，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ；X为H3BO3晶体加热脱水的产物得到B2O3，镁和得到B2O3反应生成氧化镁和硼；
（2）氯化镁在水溶液中水解生成氢氧化镁；
（3）燃料电池中正极上是过氧化氢得到电子生成水；PH=6计算氢氧根离子浓度，结合生成镁离子浓度计算浓度商和溶度积常数比较分析是否生成氢氧化镁沉淀；
（4）H2S2O3为弱酸，Na2S2O3溶液显碱性，据此选择滴定管；根据关系式B～BI3～$\frac{3}{2}$I2～3S2O32-及滴定数据计算出粗硼中硼的含量；
（5）①根据原电池中阳离子的移动方向确定正负极；
②根据正极上发生得电子的还原反应来书写．
解答 解：（1）硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O，钠元素化合价为+1价，氧元素化合价-2价，依据化合价代数和计算得到硼元素化合价为+3价；用H2SO4调pH2～3，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ，反应的离子方程式为：B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3，X为H3BO3晶体加热脱水的产物是B2O3，镁和得到B2O3反应生成氧化镁和硼，反应的化学方程式为：3Mg+B2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2B+3MgO，反应中元素化合价降低的做氧化剂，硼元素化合价+3价变化为0价，则B2O3做氧化剂；
故答案为：+3；B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3；3Mg+B2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2B+3MgO；
（2）MgCl2•7H2O需要在HCl氛围中加热，是为了防止氯化镁水解生成氢氧化镁，
故答案为：防止MgCl2水解生成Mg（OH）2；
（3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，正极上是过氧化氢得到电子生成水的反应，正极反应式H2O2+2H++2e-=2H2O；Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12，当溶液pH=6时，c（OH-）=10-8mol/L，则Qc=c（Mg2+）×c2（OH-）=0.045mol/L×10-16mol/L=4.5×10-18＜Ksp[Mg（OH）2]，说明无氢氧化镁沉淀生成；
故答案为：H2O2+2H++2e-=2H2O；无；
（4）H2S2O3为弱酸，Na2S2O3溶液显碱性，据此选择滴定管应为简式滴定管；
硫代硫酸钠的物质的量为：0.30mol/L×0.018L=0.0054mol，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，
根据关系式：B～BI3～$\frac{3}{2}$I2～3S2O32-，
n（B）=$\frac{1}{3}$n（S2O32-）=0.0018mol，
硼的质量为：10.81g/mol×0.0018mol=0.01944g，粗硼中硼的含量为：$\frac{0.01944g}{0.0200g}$×100%=97.2%，
故答案为：碱式；97.2；
（5）①原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极，所以B是电池的负极，
故答案为：负；
②A是正极，正极上发生得电子的还原反应：+2e-+H+═+Cl-，
故答案为：+2e-+H+═+Cl-．
点评 本题考查了盐类的水解、原电池原理和电解池原理的分析，沉淀溶解平衡的计算应用，题目难度稍大，计算是难点，计算时要充分利用题目所给数量关系和表中数据，根据质量关系和质量分数的概念快速解题．
，G是一种高分子，可用于制造隐形眼镜的材料．H为六元环酯．
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族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
| 二 | ① | ② | ||||||
| 三 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||
| 四 | ⑨ | ⑩ |
（2）非金属性最强的元素是氟（填元素名称）
（3）写出①⑦对应两种元素的符号分别为N、Cl，（填元素符号）元素③⑤的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+H2O
（4）这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是（填对应化合物的化学式，下同）HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的氢氧化物是Al（OH）3．
（5）写出确定某一溶液中含有元素⑨存在的实验操作：用洁净的铂丝蘸取少量待测试样于酒精灯外焰灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色，火焰呈紫色，说明该试样含有K+．
已知：①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH．②有关有机物的沸点如表所示：
| 试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
| 沸点/℃ | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
试回答下列问题：
（1）浓硫酸的作用：吸水剂，催化剂，制乙酸；反应中加入过量的乙醇，目的是提高乙酸的转化率．
（2）若用同位素18O示踪法确定产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示18O位置的化学方程式：CH3CO18OH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H218O．（3）仪器A的名称是分液漏斗，C的两个作用是冷却蒸汽和防止倒吸，若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，产生此现象的原因是（用离子方程式表示）CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；实验完毕后，将烧杯D中溶液充分振荡、静止，现象为溶液分层，上层为无色油状液体，下层溶液颜色变浅（或褪去）．
（4）从D中分离出的乙酸乙酯中还含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出乙醇（填名称）；再加无水硫酸钠，然后进行蒸馏操作就可以得到较纯净的乙酸乙酯．
用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2，装置如图所示．| A． | 工业上常用电解熔融D的氧化物来制备D的单质 | |
| B． | 单质C、D着火，灭火时C不能用泡沫灭火器，但D可以用泡沫灭火器灭火 | |
| C． | 化合物A2B2与C2B2所含化学键类型完全相同 | |
| D． | A、B、C组成的化合物，若溶液浓度为0.01mol/L，则常温下其PH为12 |
；
；（1）该同学最初的实验操作和现象如下：
| 编号 | 操作 | 现象 |
| I | 先向2mL 0.1mol/L FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水 | |
| II | 先向2mL 0.1mol/L FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1mol/L KI溶液 |
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（2）该同学在进行实验I时，加入的氯水过多，导致出现的红色又褪去，则可能的原因是过量氯水将KSCN（Fe3+）氧化．