【題目】鎂是一種重要金屬,號(hào)稱國(guó)防金屬。某設(shè)計(jì)小組利用硼鎂礦制備鎂和硼的流程如下:
已知:硼鎂礦的主要成分Mg2B2O5·H2O,硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7·10H2O,回答下列問(wèn)題:
(1)Mg2B2O5·H2O中B的化合價(jià)為________。在90℃的熱水中,加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH=2~3生成硼酸(H3BO3),反應(yīng)的離子方程式為__________。
(2)硼的化合物種類繁多,NaBH4是有機(jī)合成中常見的還原劑,NaBH4的電子式為______。
(3)將MgCl2·6H2O置于HCl氛圍中加熱的目的是_____,Mg與X在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(4)若向硼鎂礦中加入0.1 mol/L鹽酸溶液,充分反應(yīng)后測(cè)得溶液的pH=2時(shí),溶液中c(Mg2+)為__________________________________(忽略溶液體積的變化)。
(5)電解熔融的無(wú)水氯化鎂所得的鎂蒸汽在特定的環(huán)境里冷卻后即為固體鎂,下列物質(zhì)中可以作鎂蒸汽的冷卻劑的是_________(填字母序號(hào))
A氦氣 B氮?dú)?/span>
C水蒸氣 D二氧化碳?xì)怏w E氯氣
(6)Mg-H2O2是一種以海水為電解質(zhì)(加入一定量的酸)的新型電池。該電池的負(fù)極材料為_____,正極的電極反應(yīng)為________。
【答案】+3 B4O72- + 2H+ + 5H2O = 4H3BO3 防止MgCl2水解生Mg(OH)2 B2O3+3Mg 2B+3MgO c(Mg2+)=0.045mol/L A Mg H2O2+2e-+2H+=2H2O
【解析】
硼鎂礦的主要成分為Mg2B2O5H2O,硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O.利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程中硼鎂礦加入氫氧化鈉濃溶液,過(guò)濾得到氫氧化鎂,加入濃鹽酸溶解通過(guò)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶得到氯化鎂結(jié)晶水合物,在氯化氫氣流中加熱得到氯化鎂固體,電解熔融氯化鎂得到鎂;濾液中主要是NaBO2,通入適量二氧化碳?xì)怏w得到硼砂,溶于熱水后,用H2SO4調(diào)pH2~3制取H3BO3,加熱得到B2O3,B2O3與鎂反應(yīng)生成硼,據(jù)此分析解答。
硼鎂礦的主要成分為Mg2B2O5H2O,硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O.利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程中硼鎂礦加入氫氧化鈉濃溶液,過(guò)濾得到氫氧化鎂,加入濃鹽酸溶解通過(guò)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶得到氯化鎂結(jié)晶水合物,在氯化氫氣流中加熱得到氯化鎂固體,電解熔融氯化鎂得到鎂;濾液中主要是NaBO2,通入適量二氧化碳?xì)怏w得到硼砂,溶于熱水后,用H2SO4調(diào)pH2~3制取H3BO3,加熱得到B2O3,B2O3與鎂反應(yīng)生成硼,
(1)Mg2B2O5·H2O中Mg元素化合價(jià)為+2價(jià),氧元素化合價(jià)-2價(jià),依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零計(jì)算得到硼元素化合價(jià)為+3價(jià);在90℃的熱水中,加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH=2~3生成硼酸(H3BO3),硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ,反應(yīng)的離子方程式為:B4O72- + 2H+ + 5H2O = 4H3BO3;
故答案為:+3;B4O72- + 2H+ + 5H2O = 4H3BO3;
(2)NaBH4為離子化合物,由Na+、BH4-構(gòu)成,則NaBH4的電子式為;
故答案為:;
(3)加熱MgCl2·6H2O時(shí)MgCl2易水解生成氫氧化鎂和氯化氫,氯化氫易揮發(fā),則將MgCl2·6H2O置于HCl氛圍中加熱的目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2;X為B2O3,則Mg與B2O3在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為B2O3+3Mg2B+3MgO;
故答案為:防止MgCl2水解生成Mg(OH)2;B2O3+3Mg2B+3MgO;
(4)向硼鎂礦中加入0.1 mol/L鹽酸溶液,發(fā)生反應(yīng)Mg2B2O5H2O+4HCl═2MgCl2+2H3BO3,充分反應(yīng)后測(cè)得溶液的pH=2,即氫離子0.01 mol/L,則參加反應(yīng)的氫離子濃度為0.09 mol/L,設(shè)Mg2+的濃度為x mol/L,可列比例
Mg2B2O5H2O+4HCl═2MgCl2+2H3BO3
4 2
0.09mol/L x 則可列出比例式,解得x=0.045;
則溶液中c(Mg2+)=0.045mol/L;
故答案為:c(Mg2+)=0.045mol/L;
(5)不與氦氣反應(yīng),可用作鎂蒸汽的冷卻劑;鎂與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂;鎂與水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣;鎂與二氧化碳反應(yīng)生成碳和氧化鎂;鎂與氯氣反應(yīng)生成氯化鎂;則只有氦氣可用作鎂蒸汽的冷卻劑,A項(xiàng)正確;
故答案為:A;
(6)Mg為活潑金屬材料,可作電池的負(fù)極材料,過(guò)氧化氫在正極得電子生成水,電極反應(yīng)式為H2O2+2e-+2H+=2H2O;
故答案為:Mg;H2O2+2e-+2H+=2H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進(jìn)行研究。在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)隨時(shí)間(min)變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。
時(shí)間 水樣 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
I (pH=2) | 0.40 | 0.28 | 0.19 | 0.13 | 0.10 | 0.09 |
II(pH=4) | 0.40 | 0.31 | 0.24 | 0.20 | 0.18 | 0.16 |
Ⅲ(pH=4) | 0.20 | 0.15 | 0.12 | 0.09 | 0.07 | 0.05 |
IV(pH=4,含 Cu2+) | 0.20 | 0.09 | 0.05 | 0.03 | 0.01 | 0 |
下列說(shuō)法不正確的是( )
A.由于Cu2+存在,IV中M的分解速率比I快
B.其它條件相同時(shí),水樣酸性越強(qiáng),M的分解速率越快
C.在0~25 min內(nèi),Ⅲ中M的分解百分率比II
D.在0~20 min內(nèi),I中M的平均分解速率為0.015mol/(L·min)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化氯是一種黃綠色具有刺激性氣味的氣體,常用于自來(lái)水消毒和果蔬保鮮等方面。氯酸鈉還原法是目前使用較為廣泛的ClO2制備方法,其中一種是用NaClO3與CH3OH在催化劑、60℃時(shí),發(fā)生反應(yīng)得到ClO2,下圖裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收、釋放進(jìn)行了研究。
已知:
①ClO2的濃度較大時(shí)易分解,實(shí)驗(yàn)室用穩(wěn)定劑吸收ClO2,生成NaClO2,使用時(shí)加酸只釋放出ClO2種氣體;
②ClO2與KI反應(yīng)的離子方程式為:2ClO2+10I+8H+2Cl+5I2+4H2O。
③
請(qǐng)回答:
(1) 儀器b在裝置中的作用是________;比較儀器c和d,實(shí)驗(yàn)中c的優(yōu)點(diǎn)是________。
(2) 制備裝置甲中需改進(jìn)的一項(xiàng)措施是________。
(3) 反應(yīng)中甲醇被氧化為甲酸,寫出制備ClO2的化學(xué)方程式:________;該制備法可選用不同的還原性物質(zhì)作為還原劑,例如草酸,相比甲醇法,草酸法的優(yōu)點(diǎn)是________。
(4) 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是________。
A.儀器a中NaOH溶液主要用于停止反應(yīng),并吸收多余的ClO2
B.裝置e主要用于檢驗(yàn)是否有Cl2生成
C.在ClO2釋放實(shí)驗(yàn)中,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是:4H++5ClO=Cl+4ClO2↑+2H2O
D.ClO2和Cl2都為強(qiáng)氧化劑,在相同條件下,等物質(zhì)的量時(shí),Cl2的氧化能力是ClO2的2.5倍
(5) 自來(lái)水廠用碘量法檢測(cè)水中ClO2的濃度,其實(shí)驗(yàn)操作如下:取100.0 mL的水樣,加入足量的碘化鉀,再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性,并加入淀粉溶液。再用0.1000 mol·L1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)(I2+2S2O=2I+S4O62—),達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)用去15.00 mL Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)得該水樣中ClO2的含量為________mg·L1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知常溫下碳酸、亞硫酸、次氯酸的電離平衡常數(shù)如下表:
H2CO3 | H2SO3 | HClO |
K1=4.30×10-7 | K1=1.54×10-2 | K=2.95×10-8 |
K2=5.61×10-11 | K2=1.02×10-7 |
下列說(shuō)法正確的是
A. 相同條件下,同濃度的 H2SO3溶液和 H2CO3溶液的酸性, 后者更強(qiáng)
B. Na2CO3溶液中通入少量SO2: 2CO3 2- + SO2+ H2O = 2HCO3 - + SO3 2-
C. NaClO 溶液中通入少量CO2:2ClO- + CO2 + H2O = 2HClO + CO3 2-
D. 向氯水中分別加入等濃度的 NaHCO3 和 NaHSO3溶液,均可提高氯水中 HClO 的濃度
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下:① 0.3mol氨氣 ②6.02×1022個(gè)CO2分子 ③7.3gHCl ④ 0.2molCH4 。其中體積最大的是______;密度最大的是_____;質(zhì)量最大的是_____。(填序號(hào))
(2)相同質(zhì)量的SO2與SO3,其物質(zhì)的量之比為_________,氧元素的質(zhì)量之比為_________,原子總數(shù)之比為____________。
(3)100mL 1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中含SO42-離子______個(gè),含Al3+離子______mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列計(jì)算結(jié)果正確的是( )
A.將25gCuSO4·5H2O硫酸銅晶體溶解在975g水中,所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%
B.0.23gNa與9.77gH2O完全反應(yīng),所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.3%
C.7.8gNa2O2與92.2gH2O完全反應(yīng),所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.0%
D.32.2gNa2SO4·10H2O溶于水配成500 mL溶液中,離子的物質(zhì)的量濃度為0.6mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:稀Na3AsO3溶液、稀碘水和稀NaOH溶液混合,發(fā)生如下反應(yīng):AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l),反應(yīng)一段時(shí)間后測(cè)得c(AsO43-)為amol·L-1。下列說(shuō)法能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A.c(I-)=2a mol·L—1
B.v (I-)=2v(AsO43-)
C.c(AsO43-)/c(I-)不再變化
D.溶液的pH不再變化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】順鉑是一種用于治療癌癥的藥物,它的結(jié)構(gòu)如下圖所示。關(guān)于1 mol順鉑的下列說(shuō)法中,正確的是( )
A.含氮元素的質(zhì)量為14gB.含鉑原子的數(shù)目約為6.02×1024
C.含氯元素的質(zhì)量為35.5gD.含氫原子的物質(zhì)的量6 mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某無(wú)色溶液中可能含有Na+、K+、NH4+、Ca2+、Cu2+、SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-中的若干種,離子濃度都為0.1 mol·L-1。往該溶液中加入過(guò)量的BaCl2和鹽酸的混合溶液,無(wú)白色沉淀生成。某同學(xué)另取少量原溶液,設(shè)計(jì)并完成如右實(shí)驗(yàn):則下列關(guān)于原溶液的判斷正確的是( )
A.若步驟中Ba(NO3)2和HNO3的混合溶液改用BaCl2和鹽酸的混合溶液,則對(duì)溶液中離子的判斷無(wú)影響
B.無(wú)法確定原溶液中是否存在Cl-
C.肯定存在的離子是SO32-、Br-,是否存在Na+、K+需要通過(guò)焰色反應(yīng)來(lái)確定
D.肯定不存在的離子是Ca2+、Cu2+、SO42-、CO32-,是否含NH4+另需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
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