【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H3BO3晶體洗滌干凈的操作是______________________________。
(4)已知:
實驗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,消耗NaOH溶液22.00mL。
①滴定終點的現(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;
(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,因為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 <
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室驗證鈉能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng),并確定其產(chǎn)物的裝置如圖所示(已知:溶液遇能產(chǎn)生黑色的),下列說法錯誤的是( )
A.裝置①的儀器還可以制取、等氣體
B.裝置⑤中石灰水變渾濁后,再點燃酒精燈
C.裝置②③中分別盛裝飽和溶液、濃
D.裝置⑥中有黑色沉淀,發(fā)生的反應(yīng)是
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要維度。下圖為硫及其部分化合物的“價類二維圖”, 根據(jù)圖示回答下列問題:
(1)圖中A、B、C、D四種物質(zhì)中,屬于非電解質(zhì)的是__________(用化學(xué)式表示)。
(2)足量B通入紫色石蕊試液的現(xiàn)象是______________________________________;
FeCl3溶液(酸性)中通入B的離子方程式為___________________________。
(3)C在反應(yīng)中既可作氧化劑,又可作還原劑。當(dāng)它作氧化劑時,理論上其可被還原為____(填標(biāo)號)。
A.Na2S B.S C.H2SO3 D.Na2SO4 E.H2SO4
(4)從硫元素化合價分析,硫單質(zhì)具有氧化性和還原性。請舉一例說明其具有氧化性(用化學(xué)方程式表示)_______________________________。
(5)將A與SO2混合,可生成淡黃色固體。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為__________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙烯是重要的化工原料,以乙烯為原料在不同條件下可合成下列物質(zhì)(部分條件未標(biāo)出):
按下列要求寫出:
(1)聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式是_____________,乙醛的結(jié)構(gòu)簡式是_____________;
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是________________________________,反應(yīng)類型是___________;
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是________________________________,反應(yīng)類型是___________;
(4)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式是________________________________,反應(yīng)類型是___________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的化工原料。回答下列問題:
(1)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化如圖所示:
①已知相關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示:
過程Ⅰ的熱化學(xué)方程式為________。
②關(guān)于上述過程Ⅱ的說法不正確的是________(填序號)。
a.實現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離
b.可表示為CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未參與反應(yīng)
d.Fe3O4、CaO為催化劑,降低了反應(yīng)的ΔH
③其他條件不變,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)進(jìn)行相同時間后,CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。a點所代表的狀態(tài)________(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);b點CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點,原因是________。
(2)在一剛性密閉容器中,CH4和CO2的分壓分別為20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化劑并加熱至1123K使其發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1,某時刻測得p(CO)=20kPa,則p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________mol·g-1·s-1。
②達(dá)到平衡后測得體系壓強是起始時的1.8倍,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的計算式為Kp=________(kPa)2。(用各物質(zhì)的分壓代替物質(zhì)的量濃度計算)
(3)CH4超干重整CO2得到的CO經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)可制得草酸(H2C2O4)。常溫下,向某濃度的草酸溶液中加入一定濃度的NaOH溶液,所得溶液中,則此時溶液的pH=________。(已知常溫下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知A為淡黃色固體,R是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì),T為生活中 使用最廣泛的金屬單質(zhì),D是具有磁性的黑色晶體,C、F是無色無味的氣體,H是白色沉淀。
(1)物質(zhì)A的化學(xué)式為 ________,F(xiàn)化學(xué)式為 ________;
(2)B和R在溶液中反應(yīng)生成F的離子方程式為__________________________;
(3)H在潮濕空氣中變成M的實驗現(xiàn)象是________,化學(xué)方程式為______________;
(4)A和水反應(yīng)生成B和C的化學(xué)方程式為__________________________
(5)印刷行業(yè)刻制印刷電路板(含有銅箔)時,要用W溶液中作為“腐蝕液”,寫出該反應(yīng)的離子方程式______________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(10分)某同學(xué)幫助水質(zhì)檢測站配制480 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液以備使用。
(1)該同學(xué)應(yīng)選擇________mL的容量瓶。
(2)其操作步驟如下圖所示,
則如圖操作應(yīng)在下圖中的________(填選項字母)之間。
A.②與③ B.①與② C.④與⑤
(3)該同學(xué)應(yīng)稱取NaOH固體________g,用質(zhì)量為23.1 g的燒杯放在托盤天平上稱取所需NaOH固體時,請在附表中選取所需的砝碼大小________(填字母),并在下圖中選出能正確表示游碼位置的選項________(填字母)。
附表 砝碼規(guī)格
a | b | c | d | e | |
砝碼大小/g | 100 | 50 | 20 | 10 | 5 |
(4)下列操作對所配溶液的濃度大小有何影響?
①轉(zhuǎn)移完溶液后未洗滌玻璃棒和燒杯,濃度會________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”,下同)
②容量瓶中原來有少量蒸餾水,濃度會________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I. 某可逆反應(yīng)在某體積為2L的密閉容器中進(jìn)行,在從0~3min各物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(A、B、C均為氣體)
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______
(2)反應(yīng)開始至2min時,B的平均反應(yīng)速率為______
(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______
A. c(A)= c(B)= c(C) B. 容器內(nèi)壓強保持不變 C . v逆(A)= v正(C) D. c(C)不再變化
(4)由圖求得A的平衡時的轉(zhuǎn)化率為______
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水中溴元素以Br形式存在,工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖所示:
(1)步驟①反應(yīng)的離子方程式是____________________,步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。
(2)從理論上考慮,下列物質(zhì)也能吸收Br2的是___________(填字母)。
A.NaOH B.FeCl2
C.Na2SO3 D.H2O
(3)步驟③中氧化劑是________,若反應(yīng)中生成2 mol HBr,則消耗________mol SO2。
(4)根據(jù)上述反應(yīng)判斷SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強到弱的順序是________________。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com