Question

【題目】硼和鋁位于同一主族，它們可以形成許多性質(zhì)類似的化合物。一種用硼鎂礦(Mg2B2O5 H2O)制取單質(zhì)硼的工藝流程圖如下：

結(jié)合流程圖回答下列問題：

（1）溶液a、溶液b中主要溶質(zhì)的化學(xué)式分別為_______________、______________。

（2）寫出步驟①的化學(xué)方程式_______________________________。

（3）寫出步驟②的離子方程式_______________________________。

（4）步驟③中化學(xué)反應(yīng)可以發(fā)生的原因是_____________________。

（5）過硼酸鈉晶體（NaBO3 4H2O）是一種優(yōu)良的漂白劑，在 70℃以上加熱會(huì)逐步失去結(jié)晶水。實(shí)驗(yàn)測(cè)得過硼酸鈉晶體 的質(zhì)量隨溫度變化的情況如右圖所示，則T2℃時(shí)所得晶體的化學(xué)式為 __________。

Answer 1

【答案】 NaHCO3 Na2SO4 Mg2B2O5·H2O＋2NaOH=2NaBO2＋2Mg(OH)2↓ 2Na＋＋4BO2－＋2CO2＋11H2O=Na2B2O7·10H2O↓＋2HCO3－ 硼酸的酸性小于硫酸，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，從溶液中析出有利于該反應(yīng)的進(jìn)行 NaBO3·3H2O

【解析】試題分析：（1）因?yàn)橥ㄈ脒^量的二氧化碳，根據(jù)流程圖，因此反應(yīng)②中的離子反應(yīng)方程式為：2Na＋＋4BO2－＋2CO2＋11H2O=Na2B2O7·10H2O↓＋2HCO3－，因此溶液a為NaHCO3；反應(yīng)③的方程式為：Na2B4O7·10H2O＋H2SO4=4H3BO3＋5H2O＋Na2SO4，溶液b為Na2SO4；（2）根據(jù)流程圖，沉淀是氫氧化鎂，反應(yīng)①的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Mg2B2O5·H2O＋2NaOH=2NaBO2＋2Mg(OH)2↓；（3）Na＋＋4BO2－＋2CO2＋11H2O=Na2B2O7·10H2O↓＋2HCO3－；

（4）硼酸的酸性小于硫酸，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，從溶液中析出有利于該反應(yīng)的進(jìn)行；

（5）假設(shè)全部失去結(jié)晶水，固體的質(zhì)量為30.8×82/154g=16.4g，因此T2失去部分結(jié)晶水，

NaBO3·4H2O=NaBO3·(4－n)H2O＋nH2O，

154 18n

30.8 (30.80－27.20)g

解得n=1，化學(xué)式為NaBO3·3H2O。