【題目】以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:
回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)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)增加硫酸濃度外,還可采取的措施有_____________(寫(xiě)出兩條)。
(2) “浸渣”中除含有某種有磁性的物質(zhì)外,還含有的物質(zhì)是_____(寫(xiě)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)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。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(guò)程_____________、 _________________。
【答案】Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3 減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應(yīng)溫度 Fe3O4 SiO2和CaSO4 將Fe2+氧化為Fe3+;使Al3+與Fe3+形成氫氧化物而除去 (七水)硫酸鎂 2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B
【解析】
(1)Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng),生成硫酸鎂和硼酸,根據(jù)質(zhì)量守恒配平方程式如下:Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2MgSO4+2H3BO3;提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉徑、攪拌等都可提高反應(yīng)速率,以提高浸出速率。
(2)Fe3O4有磁性,可將其從“浸渣”中分離;SiO2不溶于硫酸,CaO與硫酸反應(yīng)生成的CaSO4是微溶物,兩者都會(huì)留于濾渣中。
(3)pH約為5的溶液中,Fe3+能夠沉淀完全,但Fe2+未沉淀,故需要加入強(qiáng)氧化劑H2O2溶液將Fe2+氧化為Fe3+,通過(guò)調(diào)節(jié)pH再將其除去;調(diào)節(jié)pH約為5的目的是使Fe3+和Al3+形成氫氧化物沉淀,然后過(guò)濾除去。
(4)冷卻結(jié)晶過(guò)程中,硫酸鎂也會(huì)結(jié)晶析出,因此“粗硼酸”中含有雜質(zhì)(七水)硫酸鎂。
(5)類比鎂與二氧化碳的反應(yīng),鎂可以與B2O3反應(yīng):2H3BO3 B2O3+3HO;要制得B2O3,可以直接將硼酸加熱: B2O3+3Mg 3MgO+2B。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)來(lái)配制0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液1 000 mL,假如其他操作均是正確無(wú)誤的,下列情況會(huì)引起配制溶液的濃度偏高的是( )
A. 稱取碳酸鈉晶體100 g
B. 定容時(shí),俯視觀察刻度線
C. 移液時(shí),對(duì)用于溶解碳酸鈉晶體的燒杯沒(méi)有進(jìn)行沖洗
D. 定容后,將容量瓶振蕩均勻,靜置時(shí)發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】1774 年瑞典化學(xué)家_____在研究軟錳礦(主要成分是 MnO2)的過(guò)程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體,有強(qiáng)烈的刺鼻氣味。這種方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制取的主要方法之一,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________ 。在實(shí)驗(yàn)室,這種黃綠色氣體作為尾氣通常用_____溶液(填化學(xué)式)來(lái)吸收, 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)必須注意安全,下列操作不正確的是
A.點(diǎn)燃?xì)錃馇耙獧z驗(yàn)氫氣的純度,以免發(fā)生爆炸
B.用酒精燈內(nèi)焰加熱試管,加熱試管前可以不預(yù)熱試管
C.CO氣體有毒,處理CO尾氣時(shí)可將其點(diǎn)燃,轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的CO2
D.不慎將水銀灑落在地面上,應(yīng)立即用硫粉覆蓋
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3+的離子方程式為__________________________________。
(2)流程乙加入燒堿后生成[Al(OH)4]-的離子方程式為___________________________。
(3)驗(yàn)證濾液B中含F(xiàn)e3+,可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。
(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是__________(填化學(xué)式),寫(xiě)出該溶液的一種用途:___________。
(5)已知298 K時(shí),Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡,測(cè)得pH=13.00,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)=__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組離子能在溶液中大量共存的是
A.Ag+、 K+、 NO3-、 Cl-B.Mg2+、 Na+、 Cl-、 SO42-
C.NH4+、 Mg2+、 OH-、 Cl-D.H+、 Na+、 CO32-、 SO42-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:Cu+Cu2++Cu,F(xiàn)將Cu2O與稀硫酸混合,下列敘述中錯(cuò)誤的是
A. 氧化劑、還原劑均是Cu2O
B. 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O
C. 會(huì)得到藍(lán)色溶液
D. 若硫酸足量會(huì)有H2生成
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】最近,科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種低成本光伏材料——蜂窩狀石墨烯。生產(chǎn)原理是:Na2O+2CO Na2CO3+C(石量烯),然后除去Na2CO3,即可制得蜂窩狀石墨烯。下列說(shuō)法不正確的是
A. 該生產(chǎn)石墨烯的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)
B. 石墨烯與金剛石互為同素異形體
C. Na2O屬于堿性氧化物,CO屬于酸性氧化物,Na2CO3屬于鹽
D. 自然界中碳元素有游離態(tài)和化合態(tài)兩種存在形式
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列表示不正確的是( )
A. 氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖 B. 四氯化碳分子的電子式:
C. CH4的球棍模型 D. 明礬的化學(xué)式:KAl(SO4)2·12H2O
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