工业上制取镁粉的方法是将镁的蒸气进行冷却, 其中下列最适宜的方法是 　　　　 　　

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A. 在氮气的容器内冷却　　B. 在水中冷却

C. 在氢气的环境里冷却　　D. 在二氧化碳气体里冷却

（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

表2  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

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：

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

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                                      。

清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一，硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质（如某些有机物，无机盐，金属、Si、SiO₂粉尘等）。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物，通常用一定浓度的HF溶液，室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面，增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na₂SiO₃等混合溶液在75～90℃反应25～35 min，效果良好。回答下列问题

Ⅰ.（1）写出晶片制绒反应的离子方程式               ，对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型，他指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH^一反应，生成SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成H₄SiO₄。基于此原理分析反应中氧化剂为                   。

（2）本校化学兴趣小组同学，为验证Seidel的理论是否正确，完成以下实验：

结论：从实验上说明碱性水溶液条件下，H₂O可作                剂；NaOH作_____             剂，降低反应             。高温无水环境下，NaOH作               剂。

Ⅱ.在工业中利用镁制取硅：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄(硅烷)，SiH₄在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO₂反应的实验装置：

由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________(填序号)。        a．石灰石　　　b．锌粒　　　c．纯碱

（4）实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是______________________________，当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是___________________________。

（5）反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。

清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一，硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质（如某些有机物，无机盐，金属、Si、SiO₂粉尘等）。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物，通常用一定浓度的HF溶液，室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面，增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na₂SiO₃等混合溶液在75～90℃反应25～35 min，效果良好。回答下列问题
Ⅰ.（1）写出晶片制绒反应的离子方程式              ，对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型，他指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH^一反应，生成SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成H₄SiO₄。基于此原理分析反应中氧化剂为                  。
（2）本校化学兴趣小组同学，为验证Seidel的理论是否正确，完成以下实验：