【題目】單質(zhì)硼是冶金、建材、化工、核工業(yè)等部門(mén)的重要原料,而金屬鎂也廣泛應(yīng)用于航空航天等國(guó)防軍事工業(yè)。以鐵硼礦為原料,利用碳?jí)A法工藝生產(chǎn)硼和鎂,其工藝流程圖如下:

已知:鐵硼礦的主要成分為Mg2B2O5·H2OFe3O4,還有少量Al2O3SiO2雜質(zhì);硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7·10H2O。

1)鐵硼礦研磨粉碎的目的是____________;操作Ⅰ的名稱為___;硼泥中除雜質(zhì)SiO2Al2O3外,其他成分的化學(xué)式為_______。

2)寫(xiě)出流程圖中碳解過(guò)程的化學(xué)方程式:__________;在高溫條件下金屬MgA反應(yīng)制備單質(zhì)硼的化學(xué)方程式為:__________

3)碳?jí)A工藝需兩次調(diào)節(jié)pH:①常用H2SO4調(diào)節(jié)硼砂溶液pH23制取H3BO3,其離子方程式為B4O722H5H2O=4H3BO3;②制取MgCl2·7H2O時(shí),在凈化除雜過(guò)程中,需先加H2O2溶液,其作用是_______,然后用MgO調(diào)節(jié)pH約為5,其目的是_____。

4)用MgCl2·7H2O制取MgCl2時(shí),為防止MgCl2水解,反應(yīng)需在“一定條件下”進(jìn)行,則該條件是指_____

5)實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心觸碰到NaOH溶液,可用大量清水沖洗,再涂抹H3BO3溶液中和,其化學(xué)方程式為:NaOHH3BO3=Na[BOH4],下列關(guān)于Na[BOH4]溶液中微粒濃度關(guān)系正確的是___。

A cNa)+cH)=c([BOH4])+cOH

B cNa)>c([BOH4])>cH)>cOH

C cNa)=c([BOH4])+cH3BO3

【答案】增大反應(yīng)物的接觸面積;加快化學(xué)反應(yīng)速率;提高原料利用率(任選一條) 過(guò)濾 Fe3O4、MgCO3 2Mg2B2O5Na2CO33CO2=Na2B4O74MgCO3 3MgB2O32B3MgO Fe2氧化為Fe3 使Fe3形成氫氧化物沉淀而除去 干燥的HCl氣氛、加熱 AC

【解析】

鐵硼礦的主要成分為Mg2B2O5H2OFe3O4,含有少量Al2O3SiO2等,碳解得到硼砂溶液(Na2B4O710H2O),過(guò)濾分離,碳解發(fā)生反應(yīng):2Mg2B2O5H2O+Na2CO3+3CO2=Na2B4O7+2H2O+4MgCO3。硼砂溶液調(diào)節(jié)pH得到硼酸,加熱分解得到AB2O3。硼泥中含有MgCO3、Fe3O4Al2O3、SiO2等,加入氫氧化鈉溶液,Al2O3SiO2溶解,濾渣中含有MgCO3、Fe3O4,再用鹽酸溶解,得到溶液中含有MgCl2、FeCl2FeCl3,加H2O2溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子,再調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀過(guò)濾除去,濾液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到MgCl27H2O,為防止氯化鎂水解,在HCl環(huán)境下加熱失去結(jié)晶水,最后電解熔融氯化鎂得到Mg。

(1)將鐵硼礦研磨粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率,提高原料的利用率等;鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2OFe3O4,還有少量Al2O3SiO2)碳解生成硼砂,碳解過(guò)程的化學(xué)方程式為:2Mg2B2O5Na2CO33CO2=Na2B4O74MgCO3,生成的MgCO3以及原料中的Fe3O4、Al2O3SiO2均不與Na2CO3反應(yīng),經(jīng)過(guò)濾后得到硼砂溶液和硼泥;

(2)碳解過(guò)程的化學(xué)方程式為:2Mg2B2O5Na2CO33CO2=Na2B4O74MgCO3;硼酸受熱分解的化學(xué)方程式為:2H3BO33H2OB2O3AB2O3,MgB2O3反應(yīng)制備硼的化學(xué)方程式為:3MgB2O32B3MgO;

(3)凈化除雜過(guò)程中加入H2O2的作用是將Fe2氧化為Fe3,其離子方程式為:2HH2O22Fe2=2Fe32H2O,用MgO調(diào)節(jié)溶液pH約為5,其目的是使Fe3形成氫氧化物沉淀而除去;

(4)用MgCl2·7H2O制取MgCl2時(shí),為防止MgCl2水解,反應(yīng)需在干燥的HCl氣氛和加熱條件下進(jìn)行;

(5)根據(jù)化學(xué)方程式NaOHH3BO3=Na[B(OH)4],可確定溶液中陽(yáng)離子為HNa,陰離子為[B(OH)4]OH,由電荷守恒:c(Na)+c(H)=c([B(OH)4])+c(OH),A項(xiàng)正確;[B(OH)4]水解使溶液呈堿性,故c(Na)>c([B(OH)4])>c(OH)>c(H),B項(xiàng)錯(cuò)誤;由物料守恒:c(Na)=c([B(OH)4])+c(H3BO3),C項(xiàng)正確。答案選AC。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在常溫下,向10mL濃度均為0.1mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴0.1mol·L-1的鹽酸,溶液pH隨鹽酸加入體積的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A. 在a點(diǎn)的溶液中,c(Na+)>c(CO32-)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

B. 在b點(diǎn)的溶液中,2n(CO32-)+n(HCO3-)<0.001mol

C. 在c點(diǎn)的溶液pH<7,是因?yàn)榇藭r(shí)HCO3-的電離能力大于其水解能力

D. 若將0.1mol·L-1的鹽酸換成同濃度的醋酸,當(dāng)?shù)沃寥芤旱膒H=7時(shí):c(Na+)=c(CH3COO-)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)對(duì)相應(yīng)的現(xiàn)象解釋不正確的是

選項(xiàng)

中試劑

中現(xiàn)象

解釋

A

Ba(NO3)2溶液

生成白色沉淀

SO32-Ba2+生成白色BaSO3沉淀

B

品紅溶液

溶液褪色

SO2具有漂白性

C

紫色石蕊溶液

溶液變紅

SO2與水反應(yīng)生成酸

D

酸性KMnO4溶液

紫色褪去

SO2具有還原性

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】HCl滴定NaOHc(NaOH)= (填“偏大”或“偏小”或“無(wú)影響”)

(1)酸式滴定管未潤(rùn)洗__________;

(2)堿式滴定管未潤(rùn)洗__________;

(3)錐形瓶用NaOH潤(rùn)洗__________;

(4)錐形瓶洗凈后未干燥__________;

(5)酸式滴定管滴定前有氣泡,滴定結(jié)束后無(wú)氣泡__________

(6)滴定時(shí)不小心滴到錐形瓶外__________;

(7)振蕩錐形瓶時(shí)溶液濺出__________

(8)滴定前仰視,滴定后俯視__________;

(9)滴定前平視,后仰視__________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鋰空氣充電電池有望成為電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)用儲(chǔ)能設(shè)備。工作原理示意圖如下,下列敘述正確的是

A. 該電池工作時(shí)Li+向負(fù)極移動(dòng)

B. Li2SO4溶液可作該電池電解質(zhì)溶液

C. 電池充電時(shí)間越長(zhǎng),電池中Li2O 含量越多

D. 電池工作時(shí),正極可發(fā)生: 2Li+ +O2+ 2e-=Li2O2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】[化學(xué)選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]

利用化學(xué)方法合成味精的路線如下圖所示:

請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

(1)R的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________;由A生成B的反應(yīng)類(lèi)型是________。

(2)F中含氧官能團(tuán)的名稱為________;化合物H的化學(xué)名稱為________________。

(3)寫(xiě)出由C生成D的化學(xué)方程式________________

(4)寫(xiě)出一種符合下列要求的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。

①結(jié)構(gòu)中含有六元環(huán),光譜測(cè)定顯示,分子結(jié)構(gòu)中不存在甲基;

②能在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng);

1mol該物質(zhì)與足量金屬Na反應(yīng)能夠生成0.5mol H2

(5)參照上述合成路線,寫(xiě)出以苯丙酸()和甲醇(其它無(wú)機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)合成苯丙氨酸()的路線。_______________________________________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有三種有機(jī)物甲、乙、丙,其結(jié)構(gòu)如圖所示:

下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.甲、乙、丙都是芳香族化合物,只有兩種能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)

B.只用碳酸氫鈉溶液和銀氨溶液能檢驗(yàn)甲、乙、丙

C.與足量氫氣反應(yīng),相同物質(zhì)的量的甲、乙、丙消耗氫氣的物質(zhì)的量之比為3∶4∶3

D.甲的化學(xué)式為C11H14O2,乙含有兩種含氧官能團(tuán)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑,用于焙燒食品中;NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途認(rèn)識(shí)廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1NH4Al(SO4)2可作凈水劑,其理由是__(用必要的化學(xué)用語(yǔ)和相關(guān)文字說(shuō)明)。

2)相同條件下,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2c(NH4+)__(填“等于”“大于”或“小于”)0.1mol·L-1NH4HSO4c(NH4+)。

320℃時(shí),0.1mol·L-1NH4Al(SO4)22c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3)=__(表達(dá)式)。

4)室溫時(shí),向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,得到溶液pHNaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。

試分析圖中a、b、cd四個(gè)點(diǎn),水的電離程度最大的是___點(diǎn);在b點(diǎn),溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是___。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知:25 ℃時(shí),CH3COOHNH3·H2O的電離常數(shù)相等。

125 ℃時(shí),取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液測(cè)得其pH3

①將上述(1)溶液加水稀釋至1 000 mL,溶液pH數(shù)值范圍為___________,溶液中c(CH3COO-)/[c(CH3COOH)·c(OH-)]___________(填增大”“減小”“不變不能確定)。

25 ℃時(shí),0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH___________。用pH試紙測(cè)定該氨水pH的操作方法為_______________________________________________________。

③氨水(NH3·H2O溶液)電離平衡常數(shù)表達(dá)式Kb_______________________________,25 ℃時(shí),氨水電離平衡常數(shù)約為___________

225 ℃時(shí),現(xiàn)向10 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加相同濃度的CH3COOH溶液,在滴加過(guò)程中c(NH4+)/c(NH3.H2O)___________(填序號(hào))。

a.始終減小 b.始終增大 c.先減小再增大 d.先增大后減小

3)某溫度下,向V1mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入等濃度的醋酸溶液,溶液中pOHpH的變化關(guān)系如圖。已知:pOH- lgc(OH-)。

圖中M、Q、N三點(diǎn)所示溶液呈中性的點(diǎn)是___________(填字母,下同)。

圖中M、Q、N三點(diǎn)所示溶液中水的電離程度最大的點(diǎn)可能是___________。

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