硼酸(H3BO3)為白色粉末狀結(jié)晶,大量用于玻璃工業(yè),可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能,提高機(jī)械強(qiáng)度,縮短熔融時(shí)間。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸的工藝流程如下(部分操作和條件略):

I.向鐵硼礦粉中加入過(guò)量稀H2SO4,過(guò)濾;

Ⅱ.向?yàn)V液中加入過(guò)量雙氧水,再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5;

Ⅲ.過(guò)濾,將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得粗硼酸和含鎂鹽的母液;

Ⅳ.粗硼酸精制得硼酸。

已知:生成氫氧化物沉淀的pH

Al(OH)3

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Mg(OH)2

開始沉淀時(shí)

3.8

5.8

2.2

10.6

完全沉淀時(shí)

4.7

8.3

4.0

12

注:金屬離子的起始濃度為0.01 mol·L-1

請(qǐng)回答:

(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。

(2)為提高步驟I中的反應(yīng)速率,可采取的措施有_________________(寫出兩條)。

(3)步驟Ⅱ的目的是_______________________。

(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 ___________________。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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一定條件下硝酸銨受熱分解的化學(xué)方程式為:5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O,在反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為

A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5

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下列離子方程式正確的是

A.過(guò)量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH-===SO+H2O

B.向Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量氨水:Al3++3NH3﹒H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

C.過(guò)量NaOH滴入NH4HCO3稀溶液中:NH+OH-===NH3·H2O

D.銅片加入稀HNO3中:Cu+2NO3-+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O

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火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等氣體會(huì)造成環(huán)境問(wèn)題。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理,可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。

(1)脫硝。利用甲烷催化還原NOx:

CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1

CH4(g) + 4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1

甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為 。

(2)脫碳。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。

在體積為1L的固定容積的密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)濃度隨時(shí)間變化如右圖所示。試回答:

①0—10 min內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率為___________mol/(L·min)。

②下列選項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。

A.v(H2)=3v(CO2)

B.容器內(nèi)氣體密度不變

C.單位時(shí)間內(nèi),形成2molC=O,同時(shí)斷裂3molH—H

D.容器內(nèi)溫度不變

(3)脫硫。有學(xué)者想利用如下圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料,A、B是惰性電極。則電子流出的電極為____(用A或B表示),A極的電極反應(yīng)式為_ ___。

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如圖所示的原電池裝置。X、Y為兩電極,電解質(zhì)溶液為硫酸銅,外電路中的電子流向如圖所所示,對(duì)此裝置的下列說(shuō)法正確的是( )

A.X極上發(fā)生的是還原反應(yīng),Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)

B.外電路的電流方向?yàn)椋篨→外電路→Y

C.若兩電極都是金屬,則它們的活動(dòng)性為X<Y

D.若兩電極分別為Zn和石墨棒,則Y極質(zhì)量增重

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向密閉容器中,按n(CO):n(H2)=1:2充入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0。L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度,下圖表示L一定時(shí),平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)隨X的變化關(guān)系。

下列說(shuō)法中,正確的是( )

A.X代表壓強(qiáng) B.L1 <L2

C.平衡常數(shù):K(A)=K(B) D.在C點(diǎn)時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為75%

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下列有關(guān)圖1和圖2的敘述不正確的是( )

A.均發(fā)生了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程

B.Zn和Cu既是電極材料又是反應(yīng)物

C.工作過(guò)程中,電子均由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu

D.相同條件下,圖2比圖1的能量利用效率高

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向300mL 2.0mol·L-1鹽酸中加入幾小塊大理石,產(chǎn)生氣體的體積隨時(shí)間的變化曲線如右圖所示(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)?試回答下列問(wèn)題:

(1)若以反應(yīng)中消耗的HCl表示反應(yīng)速率,設(shè)OE段的反應(yīng)速率為v1,EF段的反應(yīng)速率為v2,F(xiàn)G段的反應(yīng)速度為v3,則v1?v2?v3從大到小的順序?yàn)?u> ,其中造成v1和v2大小關(guān)系的主要原因是 ?

(2)為了減緩上述反應(yīng)的速率,欲向該溶液中加入下列物質(zhì),你認(rèn)為可行的是 (填編號(hào))?

A.蒸餾水 B.Na2CO3 C.氯化鈉溶液 D.濃鹽酸

(3)若反應(yīng)過(guò)程中溶液體積的變化忽略不計(jì),則EF段用鹽酸表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(HCl)= ______mol·L-1·min-1?

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下列關(guān)于純凈物、混合物、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)和非電解質(zhì)的組合正確的是( )

純凈物

混合物

強(qiáng)電解質(zhì)

弱電解質(zhì)

非電解質(zhì)

A

氨 水

氯 水

硫 酸

醋 酸

干 冰

B

氧化鐵

鹽 酸

硫酸鋇

亞硫酸

二氧化硫

C

膽 礬

碘 酒

苛性鉀

氫硫酸

碳酸鈣

D

氯化氫

氫氧化鈉溶液

氯化鈉

磷 酸

氯 氣

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