【題目】硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2OFe3O4,還有少量Fe2O3、FeOCaO、Al2O3SiO2)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:

回答下列問題:

1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外,還可采取的措施有_________(寫出兩條)。

2)利用 的磁性,可將其從浸渣中分離。浸渣中還剩余的物質(zhì)是______(寫化學(xué)式)。

3凈化除雜需先加H2O2溶液,作用是_______。 然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是________。

4粗硼酸中的主要雜質(zhì)是 (填名稱)。

5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機合成中的重要還原劑,其電子式為_______。

6)單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,用化學(xué)方程式表示制備過程___________

【答案】(1 Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3;減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應(yīng)溫度。

2 Fe3O4; SiO2CaSO4;

3)將Fe2+氧化為Fe3+;使Al3+Fe3+形成氫氧化物而除去。

4)(七水)硫酸鎂

5

6 2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B

【解析】(1)問寫化學(xué)方程式,是仿照堿式碳酸鹽和酸的反應(yīng),但是要先分析Mg2B2O5·H2O 中硼元素的化合價為+3價,聯(lián)系到流程圖最終產(chǎn)物可推知:硼元素變?yōu)?/span>H3BO3H3BO3為弱酸,易溶于水);這不是氧化還原反應(yīng),故鎂元素轉(zhuǎn)化為硫酸鎂。加快反應(yīng)速率可以采用升溫等措施,增大固體顆粒的接觸面積也是中學(xué)常規(guī)。

2)體系中有磁性只有Fe3O4,故填寫Fe3O4(中學(xué)所學(xué)反應(yīng)可能困擾考生)。剩下的不溶物除了SiO2還有CaSO4。

3)先將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)溶液的pH可以除去溶液中的Al3+Fe3+,這是高三經(jīng)常訓(xùn)練的除雜方法。

4)題中講到含硫酸鎂的母液,應(yīng)該容易想到硫酸鎂也會結(jié)晶析出,只是晶體含有七個結(jié)晶水不容易想到(從七水硫酸鋅,七水硫酸亞鐵聯(lián)想),講硫酸鎂晶體應(yīng)該也可以。

5)硼氫化鈉的電子式很不常規(guī),電子式是由離子鍵和陰離子內(nèi)部的共價鍵兩部分合成。

6)做題時這樣想,這個反應(yīng)的溫度應(yīng)該比較高,所以H3BO3會分解,然后就是置換反應(yīng)。再將化學(xué)方程式配平就好。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】分類是人們認識事物時常用的科學(xué)方法,下列關(guān)于碳酸鉀分類的說法錯誤的是()

A屬于電解質(zhì)

B屬于化合物

C屬于碳酸鹽

D屬于分散系

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【題目】隨著科技的進步,合理利用資源、保護環(huán)境成為當(dāng)今社會關(guān)注的焦點

(1)氨氮是造成水體富營養(yǎng)化的重要因素之一,用次氯酸鈉水解生成的次氯酸將水中的氨氮(用NH3表示)轉(zhuǎn)化為氮氣除去,其相關(guān)反應(yīng)的主要熱化學(xué)方程式如下:

反應(yīng)①:NH3(aq)+HClO(aq)= NH2Cl(aq)+H2O(l)△H1= akJmol﹣1

反應(yīng)②:NH2Cl(aq)+HClO(aq)= NHCl2(aq)+H2O(I)△H2= bkJmol﹣1

反應(yīng)③:2NHCl2(aq)+H2O(l)= N2(g)+HClO(aq)+3HCl(aq)△H3= ckJmol﹣1

① 2NH3(aq)+3HClO(aq)= N2(g)+3H2O(I)+3HCl(aq)的△H=______

② 溶液pH對次氯酸鈉去除氨氮有較大的影響(如圖1所示)。在pH較低時溶液中有無色無味的氣體生成,氨氮去除效率較低,其原因是_________________

③ 用電化學(xué)法也可以去除廢水中氨氮.在蒸餾水中加入硫酸銨用惰性電極直接電解發(fā)現(xiàn)氨氮去除效率極低,但在溶液中再加入一定量的氯化鈉后,去除效率可以大大提高。反應(yīng)裝置如圖2所示,b為電極__極,電解時陰極的電極反應(yīng)式為_____________。

(2)“低碳經(jīng)濟”正成為科學(xué)家研究的主要課題。

① 以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4 為催化劑,可以將CO2 和CH4 直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如右圖所示。250~300 ℃時,溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是__________________

② 為了提高該反應(yīng)中CO2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是_____________。(寫一條即可)

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【題目】下列實驗設(shè)計及其對應(yīng)的離子方程式均正確的是( )

A. 將氯氣溶于水制備次氯酸:Cl2+H2O=2H++Cl+ClO

B. 水玻璃在空氣中變質(zhì):Na2SiO3+CO2+H2O=2Na++CO32-+H2SiO3

C. 用FeCl3溶液腐蝕銅線路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

D. 用濃鹽酸酸化的KMnO4溶液與H2O2反應(yīng),證明H2O2具有還原性:2MnO+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O

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【題目】【2016屆會寧縣一中第四次月考】鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

(1)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過程中的一種新型凈水劑,工業(yè)上利用NaClO 和NaOH的混合溶液將2Fe(OH)3氧化性制備高鐵酸鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;高鐵酸鈉能用作新型凈水劑的原理是 ;

(2)氧化鐵紅顏料跟某些油料混合,可以制成防銹油漆。以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3)的過程如下:

酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;“濾渣A”主要成份的化學(xué)式為 。

還原過程中加入FeS2的目的是將溶液中的Fe3 +還原為Fe2 +,而本身被氧化為H2SO4,請寫出該反應(yīng)的離子方程式

氧化過程中,O2、NaOH與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為 。

為了確保鐵紅的質(zhì)量和純度,氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是 ,

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

開始沉淀pH

2.7

3.8

7.6

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

如果pH過大,可能引起的后果是

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【題目】醋酸鈉中不存在(

A. 離子鍵 B. 極性鍵 C. 非極性鍵 D. 分子間作用力

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【題目】【2015北京理綜化學(xué)】在通風(fēng)櫥中進行下列實驗:

步驟

現(xiàn)象

Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡,液面上方變?yōu)榧t棕色

Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后,迅速停止

Fe、Cu接觸后,其表面產(chǎn)生紅棕色氣泡

下列說法中不正確的是

A.氣體有無色變紅棕色的化學(xué)方程式為:2NO+O2=2NO2

B.中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層,阻止Fe進一步反應(yīng)

C對比、中現(xiàn)象,說明稀HNO3的氧化性強于濃HNO3

D針對中現(xiàn)象,在Fe、Cu之間連接電流計,可判斷Fe是否被氧化

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【題目】2017紹興模擬下列關(guān)于反應(yīng)速率的說法錯誤的是(

A.反應(yīng)速率用于衡量化學(xué)反應(yīng)進行的快慢

B.可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,正、逆反應(yīng)速率都為0

C.決定反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)

D.增大反應(yīng)物濃度,提高反應(yīng)溫度都能增大反應(yīng)速率

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【題目】關(guān)于氣體摩爾體積的下列敘述中正確的是 (  )

A. 氣體摩爾體積是單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積

B. 標準狀況下,氣體摩爾體積約為22.4 L

C. 標準狀況下,1 mol任何物質(zhì)所占的體積約是22.4 L

D. 標準狀況下,1 mol氫氣所占的體積約是22.4 L·mol-1

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