【題目】用硼鎂礦(Mg2B2O5·H2O,含Fe2O3雜質(zhì))制取硼酸(H3BO3)晶體的流程如下。
同答下列問題:
(1)沉淀的主要成分為____________________(填化學(xué)式)。
(2)寫出生成Na2B4O5(OH)4·8H2O的化學(xué)方程式_________________________________。
(3)檢驗(yàn)H3BO3晶體洗滌干凈的操作是______________________________。
(4)已知:
實(shí)驗(yàn)室利用此原理測定硼酸樣品中硼酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。準(zhǔn)確稱取0.3000g樣品于錐形瓶中,加入過量甘油加熱使其充分溶解并冷卻,滴入1~2滴酚酞試液,然后用0.2000mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液22.00mL。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為________________________。
②該硼酸樣品的純度為_________________%(保留1位小數(shù))。
(5)電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的工作原理如下圖。
①b膜為________交換膜(填“陰離子”或“陽離子”)。理論上每生成1molH3BO3,兩極室共生成__________L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
②N室中,進(jìn)口和出口NaOH溶液的濃度:a%_________b%(填“>”或“<”)。
【答案】Mg(OH)2、Fe2O3 4NaB(OH)4+2CO2+3H2O=Na2B4O5(OH)48H2O↓+2NaHCO3 取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無明顯現(xiàn)象,說明洗滌干凈 溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 90.9 陰離子 16.8 <
【解析】
硼鎂礦與氫氧化鈉溶液反應(yīng),過濾除去沉淀Mg(OH)2和Fe2O3,NaB(OH)4溶液中通入過量的二氧化碳,得到Na2B4O5(OH)48H2O與為NaHCO3,過濾分離,由于硼酸的酸性小于鹽酸,符合復(fù)分解反應(yīng)由強(qiáng)酸制弱酸的原理,且硼酸的溶解度較小,故Na2B4O5(OH)48H2O晶體與鹽酸反應(yīng)得到硼酸,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到硼酸(H3BO3)晶體。
(1)鎂離子可以生成氫氧化鎂沉淀,三氧化二鐵不與氫氧化鈉反應(yīng);
(2)反應(yīng)物NaB(OH)4和過量CO2,生成物Na2B4O5(OH)4·8H2O和碳酸氫鈉,寫出化學(xué)方程式;
(3)取最后一次洗滌液,利用硝酸銀檢驗(yàn);
(4) ①根據(jù)酚酞遇酸不變色,遇堿變紅來判斷;
②利用關(guān)系式法進(jìn)行計(jì)算;
(5)M室氫氧根離子失電子,氫離子經(jīng)過a膜進(jìn)入產(chǎn)品室,a膜為陽離子交換膜;原料室中B(OH)4-通過b膜進(jìn)入產(chǎn)品室遇M室進(jìn)入的H+反應(yīng)生成H3BO3,b膜為陰離子交換膜;原料室Na+經(jīng)過c膜進(jìn)入N室,c膜為陽離子交換膜,N室氫離子得電子生成氫氣,氫氧根離子濃度增大。即M室生成氧氣,消耗水,N室生成氫氧化鈉和氫氣,據(jù)此分析。
(1) 硼鎂礦與氫氧化鈉反應(yīng),鎂離子生成氫氧化鎂沉淀,F(xiàn)e2O3不與氫氧化鈉反應(yīng),因此沉淀的主要成分為Mg(OH)2、Fe2O3;
答案:Mg(OH)2、Fe2O3
(2) 反應(yīng)物NaB(OH)4和過量CO2,生成物Na2B4O5(OH)4·8H2O和碳酸氫鈉,化學(xué)方程式為4NaB(OH)4+2CO2+3H2O=Na2B4O5(OH)48H2O↓+2NaHCO3;
答案:4NaB(OH)4+2CO2+3H2O=Na2B4O5(OH)48H2O↓+2NaHCO3
(3)檢驗(yàn)H3BO3晶體洗滌干凈的操作是取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無明顯現(xiàn)象,說明洗滌干凈;
答案:取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無明顯現(xiàn)象,說明洗滌干凈
(4)①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;
答案:溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色
②H3BO3~NaOH
1mol 1mol
n(H3BO3)0.2000mol/L×22.00×10-3L
得n(H3BO3)=0.0044mol
m(H3BO3)= n(H3BO3)×M(H3BO3)=0.0044mol×62g/mol=0.2728g
純度為×100%=90.9%
(5)M室氫氧根離子失電子生成氧氣,氫離子經(jīng)過a膜進(jìn)入產(chǎn)品室,a膜為陽離子交換膜;原料室中B(OH)4-通過b膜進(jìn)入產(chǎn)品室遇M室進(jìn)入的H+反應(yīng)生成H3BO3,b膜為陰離子交換膜;原料室Na+經(jīng)過c膜進(jìn)入N室,c膜為陽離子交換膜,N室氫離子得電子生成氫氣,氫氧根離子濃度逐漸增大。
①由上面分析可知b膜為陰離子交換膜,因?yàn)?/span>H++ B(OH)4-=H3BO3+H2O,因此轉(zhuǎn)移1mol電子生成1mol H3BO3;列關(guān)系式
1mole-~1/4O2(M室)~1mol H3BO3~1/2H2(N室)
理論上每生成1molH3BO3,兩極室共生成(1/2+1/4)mol×22.4L/mol=16.8L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況);
②由上面分析可知N室中,進(jìn)口和出口NaOH溶液的濃度:a%<b%;
答案:陰離子 16.8 <
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論正確的是
A. ①中溶液紅色褪去的原因是:CH3COOC2H5 + NaOH =CH3COONa + C2H5OH
B. ②中溶液變紅的原因是:CH3COO- + H2O CH3COOH + H+
C. 由實(shí)驗(yàn)①、②、③推測,①中紅色褪去的原因是乙酸乙酯萃取了酚酞
D. ④中紅色褪去證明右側(cè)小試管中收集到的乙酸乙酯中混有乙酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,向一個容積可變的容器中,通入3 mol SO2和2 mol O2及固體催化劑,使之反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,平衡時容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時的90%。保持同一反應(yīng)溫度,在相同容器中,將起始物質(zhì)的量改為4 mol SO2、3 mol O2、2 mol SO3(g),下列說法正確的是( )
A. 第一次平衡時反應(yīng)放出的熱量為294.9 kJ
B. 兩次平衡SO2的轉(zhuǎn)化率相等
C. 第二次達(dá)平衡時SO3的體積分?jǐn)?shù)大于
D. 達(dá)平衡時用O2表示的反應(yīng)速率為0.25 mol·(L·min)-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】ⅡBⅥA族半導(dǎo)體納米材料(如CdTe、CdSe、ZnSe、ZnS等)在光電子器件、太陽能電池以及生物探針等方面有廣闊的前景。回答下列問題:
(1)基態(tài)鋅(Zn)原子的電子排布式為[Ar]_____。
(2)“各能級最多容納的電子數(shù),是該能級原子軌道數(shù)的二倍”,支撐這一結(jié)論的理論是______(填標(biāo)號)
a 構(gòu)造原理 b 泡利原理 c 洪特規(guī)則 d 能量最低原理
(3)在周期表中,Se與As、Br同周期相鄰,與S、Te同主族相鄰。Te、As、Se、Br的第一電離能由大到小排序?yàn)?/span>_______。
(4)H2O2和H2S的相對分子質(zhì)量相等,常溫下,H2O2呈液態(tài),而H2S呈氣態(tài),其主要原因是______;的中心原子雜化類型為_______,其空間構(gòu)型為_______。
(5)ZnO具有獨(dú)特的電學(xué)及光學(xué)特性,是一種應(yīng)用廣泛的功能材料。
①已知鋅元素、氧元素的電負(fù)性分別為1.65、3.5,ZnO中化學(xué)鍵的類型為______。ZnO可以被NaOH溶液溶解生成[Zn(OH)4]2—,請從化學(xué)鍵角度解釋能夠形成該離子的原因。_______。
②一種ZnO晶體的晶胞如圖所示。晶胞邊長為a nm、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度為________g·cm3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有濃度均為0.1 mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氫氧化鈉、④氯化銨、⑤醋酸銨、⑥硫酸氫銨、⑦氨水.請回答下列問題:
(1)①、②、③、④四種溶液中由水電離出的H+濃度由大到小的順序是(填序號)___________。
(2)④、⑤、⑥、⑦四種溶液中NH濃度由大到小的順序是(填序號)_______________。
(3)將③和④按體積比1∶2混合后,混合液中各離子濃度由大到小的順序是:__________________。
(4)已知t ℃時,KW=1×10-13,則t ℃(填“>”、“<”或“=”)________25℃。在t ℃時將pH=11的NaOH溶液a L與pH=1的H2SO4溶液b L混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH=2,則a∶b=________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 22.4LCl2溶于足量水,所得溶液中Cl2、Cl-、HClO和ClO-四種微?倲(shù)為NA
B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,38g3H2O2中含有3NA共價鍵
C. 常溫下,將5.6g鐵塊投入足量濃硝酸中,轉(zhuǎn)移0.3NA電子
D. 0.1molL-1MgCl2溶液中含有的Mg2+數(shù)目一定小于0.1NA
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【題目】某殺菌藥物M的合成路線如下圖所示。
回答下列問題:
(1)A中官能團(tuán)的名稱是_______________。B→C的反應(yīng)類型是__________________。
(2)B的分子式為________________________。
(3)C→D的化學(xué)方程式為__________________________。
(4)F的結(jié)構(gòu)簡式為___________________________。
(5)符合下列條件的C的同分異構(gòu)體共有____________種(不考慮立體異構(gòu));
①能發(fā)生水解反應(yīng);②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
其中核磁共振氫譜為4組峰的結(jié)構(gòu)簡式為_______________(任寫一種)。
(6)請以和CH3CH2OH為原料,設(shè)計(jì)制備有機(jī)化合物的合成路線(無機(jī)試劑任選)_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電池在人類生產(chǎn)生活中具有十分重要的作用,其中鋰離子電池與太陽能電池占有很大比重。太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其材料有單晶硅,還有銅、鍺、鎵、硒等化合物。
(1)基態(tài)亞銅離子中電子占據(jù)的原子軌道數(shù)目為____________。
(2)若基態(tài)硒原子價層電子排布式寫成4s24px24py2,則其違背了____________。
(3)下圖表示碳、硅和磷元素的四級電離能變化趨勢,其中表示磷的曲線是_______(填標(biāo)號)。
(4)元素X與硅同主族且原子半徑最小,X形成的最簡單氫化物Q的電子式為_____,該分子其中心原子的雜化類型為_____。寫出一種與Q互為等電子體的離子______。
(5)與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性。自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學(xué)式寫作Na2B4O7·10H2O,實(shí)際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個H3BO3和兩個[B(OH)4]-縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)該寫成Na2[B4O5(OH)4]8H2O.其結(jié)構(gòu)如圖所示,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu),則該晶體中不存在的作用力是__________(填選項(xiàng)字母)。
A 離子鍵 B 共價鍵 C 金屬鍵 D 范德華力 E 氫鍵
(6)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃,密度為ρg·cm3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知GaAs與GaN具有相同的晶胞結(jié)構(gòu),則二者晶體的類型均為____,GaAs的熔點(diǎn)____(填“高于”或“低于”)GaN。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa gmol1和MAs gmol1,原子半徑分別為rGa pm和rAs pm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】食品安全一直是社會關(guān)注的話題。過氧化苯甲酰()過去常用作面粉增白劑,但目前已被禁用。合成過氧化苯甲酰的流程圖如下:
請回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________________;②的反應(yīng)類型為________________。
(2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式:_________________________________________
過氧化苯甲酰在酸性條件下水解的化學(xué)方程式為__________________________________。
(3)下列有關(guān)苯乙烯的說法正確的是______(填字母)。
A.苯乙烯能使溴水褪色 B.苯乙烯存在一種同分異構(gòu)體,其一氯代物僅有一種
C.苯乙烯分子中8個碳原子可能共平面 D.苯乙烯、庚烷燃燒耗氧量肯定相等
(4)寫出一個符合下列要求的過氧化苯甲酰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式______________。
①分子中不含碳碳雙鍵或三鍵;
②分子中只含有一種含氧官能團(tuán);
③核磁共振氫譜有3組峰,其峰面積之比為1∶2∶2。
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