【題目】鎂、硼及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。已知:硼、鋁同主族;硼砂常指四硼酸鈉的十水合物,化學(xué)式為Na2B4O7·10H2O。利用硼鎂礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O)制取金屬鎂及粗硼的工藝流程圖如圖所示:
(1)Mg2B2O5·H2O 中B的化合價(jià)為______價(jià)。
(2)操作②的主要步驟是_______________和過濾,從而獲得MgCl26H2O。
(3)MgCl26H2O在HCl氛圍中加熱才能制得無水氯化鎂。其原因是____________________;若用情性電極電解MgCl2溶液,其陰極反應(yīng)式為_____________________________。
(4)硼砂溶于90℃熱水后,常用稀硫酸調(diào)pH至2~3制取H3BO3晶體,該反應(yīng)的離子方程式為______;X為硼酸晶體加熱完全脫水后的產(chǎn)物,其與Mg反應(yīng)制取粗硼的化學(xué)方裎式為_____________。
(5)鎂-H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)機(jī)理為Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O。常溫下,若起始電解質(zhì)溶液pH=1,則當(dāng)pH =2時(shí),溶液中Mg2+的濃度為___________。
(6)制得的粗硼在一定條件下可反位生成BI3,BI3加熱分解即可得到純凈的單質(zhì)硼。現(xiàn)將mg粗硼制成的BI3充全分解,生成的I2用c mol L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),三次消耗Na2S2O3溶液的體積平均值為 VmL。則該粗硼樣品的純度為___________。(提示:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
【答案】 +3 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶 抑制MgCl2水解 2H2O+2e-+Mg2+=H2↑+Mg(OH)2↓ B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3 3Mg+B2O32B+3MgO 0.045mol·L-1 %(其他合理表達(dá)式也給分)
【解析】(1)鈉元素化合價(jià)為+1價(jià),氧元素化合價(jià)-2價(jià),依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得:硼元素化合價(jià)為+3價(jià)。
(2)從溶液中得到結(jié)晶水合物為防止失去結(jié)晶水,不能直接蒸發(fā)結(jié)晶,應(yīng)采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。
(3)MgCl2是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解顯酸性,加熱會(huì)促進(jìn)Mg2+水解,在HCl氛圍中加熱,可抑制MgCl2水解;情性電極電解MgCl2溶液,陰極上由水電離的H+得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2,同時(shí)Mg2+會(huì)結(jié)合OH-生成沉淀,反應(yīng)式為:2H2O+2e-+Mg2+=H2↑+Mg(OH)2↓。
(4)由化學(xué)式可知,硼砂溶于90℃熱水后,用稀硫酸調(diào)pH至2~3制取H3BO3,B的化合價(jià)并沒有發(fā)生變化,根據(jù)原子守恒和電荷守恒,離子方程式為:B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3;X為H3BO3晶體加熱脫水的產(chǎn)物,則為B2O3,與Mg反應(yīng)生成粗硼和氧化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg+B2O32B+3MgO。
(5)鎂-H2O2酸性燃料電池:Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O,正極上是過氧化氫中-1價(jià)O得到電子生成水,正極反應(yīng)式為:H2O2+2H++2e-=2H2O;若起始pH=1,則pH=2時(shí)溶液中,氫離子濃度減小0.1molL-1-0.01 molL-1=0.09 molL-1,依據(jù)總反應(yīng)式得c(Mg2+)=0.045 molL-1。
(6)由題意根據(jù)關(guān)系式:B~BI3~I2~3S2O32-,得:n(B)=n(S2O32-)=c×V×10-3mol,所以該粗硼樣品的純度為: c×V×10-3mol×11gmol-1÷m g×100%=。
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【題目】下列離子方程式中正確的是( )
A. 向硫酸銅藍(lán)色溶液中加入BaCl2溶液:Ba2++SO42-===BaSO4↓
B. 碳酸氫鈣溶液跟鹽酸反應(yīng):Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
C. 鋅與鹽酸的反應(yīng):Zn+2H++2Cl-===Zn2++2Cl-+H2↑
D. 向沸水中滴加FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
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【題目】在3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2反應(yīng)中,以下說法不正確的是
A. 還原劑是NH3 ,
B. 該反應(yīng)中每生成1mol N2則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA
C. 氧化性大小順序?yàn)椋?/span>Cl2> N2
D. Cl2和NH3都可以用堿石灰來干燥
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【題目】下列大小比較正確的是
A. 穩(wěn)定性:HI>HBr>HCl>HF B. 元素非金屬性:Si>P>S>Cl
C. 沸點(diǎn): 正丁烷>異丁烷>丙烷 D. 堿性NaOH>KOH>Ca(OH)2>Ba(OH)2
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【題目】在C4H11N中,N原子以三個(gè)單鍵與其他原子相連接,它具有的同分異構(gòu)體的數(shù)目為( )
A.6B.7C.8D.9
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【題目】下列說法中,正確的是
A. 人類目前所直接利用的能量全部是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的
B. 化學(xué)反應(yīng)不一定伴隨著能量變化
C. 化學(xué)變化中的能量變化主要是由化學(xué)鍵變化引起的
D. 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物質(zhì)量的多少無關(guān)
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【題目】隨著鹵素原子半徑的增大,下列遞變規(guī)律正確的是( )
A. 單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸降低 B. 鹵素離子的還原性逐漸增強(qiáng)
C. 單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng) D. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)
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【題目】下列說法中正確的是( )。
A. 每一周期的元素都是從堿金屬開始,最后以稀有氣體結(jié)束
B. 同一周期中(除第一周期外),從左到右,各元素原子核外電子數(shù)都是從1逐漸增加到8
C. 第二、三周期上下相鄰元素的原子核外電子數(shù)相差8
D. 第七周期排滿后只有23種元素
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【題目】氮氧化鋁(AlON)屬原子晶體,是一種超強(qiáng)透明材料,可以由反應(yīng)Al2O3+C+N22AlON+CO合成,下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 氮氧化鋁中氮的化合價(jià)是-3
B. 反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是1∶2
C. 反應(yīng)中每生成5.7 g AlON同時(shí)生成1.12 L CO
D. AlON和CO的化學(xué)鍵類型不同
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