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工業(yè)上制取鎂粉的方法是將鎂的蒸氣進(jìn)行冷卻, 其中下列最適宜的方法是 　　　　 　　

[　　]

A. 在氮氣的容器內(nèi)冷卻　　B. 在水中冷卻

C. 在氫氣的環(huán)境里冷卻　　D. 在二氧化碳?xì)怏w里冷卻

（12分）七水硫酸鎂（MgSO₄?7H₂O）為白色細(xì)小四角柱狀結(jié)晶，無臭，味苦，在干燥空氣中易風(fēng)化，易溶于水，緩溶于甘油，微溶于乙醇，熱至68℃以上熔化。在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用，利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣――硼鎂泥可制取七水硫酸鎂。

表1  硼鎂泥的主要化學(xué)成分

表2  部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH

硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下

根據(jù)以上流程圖并參考表格數(shù)據(jù)，試回答下列問題：

⑴ 硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂（Na₂B₄O₇?10H­₂O）時的廢渣。將硼鎂礦（2MgO?B₂O）鍛燒、粉碎后加水和純堿，在加熱加壓下通入CO₂可得硼砂。此反應(yīng)為熵減小反應(yīng)， 試寫出反應(yīng)方程式：                        。

⑵ 沉淀A中除二氧化硅外，還含有硼酸，硼酸微溶于水，為一元弱酸，其酸性不來源于羥基的電離，寫出硼酸水溶液電離方程式                                。

⑶ CaSO₄的溶解度隨溫度升高變化不明顯，在得到沉淀C時，對蒸發(fā)濃縮后的溶液卻要進(jìn)行趁熱過濾，原因是                                            。

⑷ 經(jīng)對沉淀B進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中含有二氧化錳，用方程式解釋原因：        。

⑸ 用正三辛胺（TOA）做萃取劑，磺化煤油做稀釋劑，通過有機(jī)萃取也可以用來除去硫酸鎂浸出液中的鐵。其主要反應(yīng)如下：

Fe^2＋＋H₂O＝Fe(OH)^2＋＋H^＋                       ⑴

Fe(OH)^2＋＋SO₄^2－＝Fe(OH)SO₄                     ⑵

2R₃N＋H₂SO₄＝(R₃NH)₂SO₄                          ⑶

Fe(OH)SO₄＋(R₃NH)₂SO₄＝Fe(OH)SO₄?(R₃NH)₂SO₄     ⑷

試問：浸出液初始pH須加H₂SO₄調(diào)至0.9左右，pH＞1.5時不利于萃取。試給出須加H₂SO₄的兩個理由                                                         

                                                                      。

pH＜0.5亦不利于萃取，給出其主要原因                                      。

清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一，硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)（如某些有機(jī)物，無機(jī)鹽，金屬、Si、SiO₂粉塵等）。常用的化學(xué)清洗劑有高純水、有機(jī)溶劑、雙氧水、濃酸、強(qiáng)堿等。其中去除硅的氧化物，通常用一定濃度的HF溶液，室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面，增加硅對太陽光的吸收。單晶制絨通常用NaOH、Na₂SiO₃等混合溶液在75～90℃反應(yīng)25～35 min，效果良好�；卮鹣铝袉栴}

Ⅰ.（1）寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式               ，對單晶制絨1990年化學(xué)家Seidel提出了一種的電化學(xué)模型，他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，首先是Si與OH^一反應(yīng)，生成SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成H₄SiO₄�；�于此原理分析反應(yīng)中氧化劑為                   。

（2）本�；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)，為驗證Seidel的理論是否正確，完成以下實驗：

結(jié)論：從實驗上說明堿性水溶液條件下，H₂O可作                劑；NaOH作_____             劑，降低反應(yīng)             。高溫?zé)o水環(huán)境下，NaOH作               劑。

Ⅱ.在工業(yè)中利用鎂制取硅：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同時有副反應(yīng)發(fā)生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH₄(硅烷)，SiH₄在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO₂反應(yīng)的實驗裝置：

由于氧氣的存在對該實驗有較大影響，實驗中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣，試管中的固體藥品可選用________(填序號)。        a．石灰石　　　b．鋅粒　　　c．純堿

（4）實驗開始時，必須先通入X氣體，再加熱反應(yīng)物，其理由是______________________________，當(dāng)反應(yīng)開始后，移走酒精燈反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，其原因是___________________________。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫時，往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸�？捎^察到閃亮的火星，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為_______________________________________。

清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一，硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)（如某些有機(jī)物，無機(jī)鹽，金屬、Si、SiO₂粉塵等）。常用的化學(xué)清洗劑有高純水、有機(jī)溶劑、雙氧水、濃酸、強(qiáng)堿等。其中去除硅的氧化物，通常用一定濃度的HF溶液，室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面，增加硅對太陽光的吸收。單晶制絨通常用NaOH、Na₂SiO₃等混合溶液在75～90℃反應(yīng)25～35 min，效果良好�；卮鹣铝袉栴}
Ⅰ.（1）寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式              ，對單晶制絨1990年化學(xué)家Seidel提出了一種的電化學(xué)模型，他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，首先是Si與OH^一反應(yīng)，生成SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成H₄SiO₄�；�于此原理分析反應(yīng)中氧化劑為                  。
（2）本�；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)，為驗證Seidel的理論是否正確，完成以下實驗：