【題目】硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。
Ⅰ.已知硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5H2O,硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O。一種利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程如圖所示:
(1)寫(xiě)出硼元素在周期表中的位置___。
(2)將硼砂溶于熱水后,用硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH為2~3以制取硼酸H3BO3,該反應(yīng)的離子方秳式為___。
(3)由MgCl27H2O制備MgCl2時(shí),一定條件是___。
(4)制得的粗硼在一定條件下生成BI3,BI3加熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼,F(xiàn)將0.2000g粗硼制成的BI3完全分解,將生成的I2配制成100mL溶液,用酸式滴定管量取10mL碘水溶液放入錐形瓶中,向其中滴加幾滴淀粉溶液,用0.3000molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液18.00mL。(提示:I2+2S2O32-=2I-+S4O6)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為___,該粗硼樣品的純度為___%。
Ⅱ(5)已知:H3BO3的電離常數(shù)為5.8×10-10,H2CO3的電離常數(shù)為K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11。向盛有飽和硼酸溶液的試管中,滴加0.1mol/LNa2CO3溶液,__(填“能”或“不能”)觀察到氣泡逸出。
(6)H3BO3[也可寫(xiě)成B(OH)3]可以通過(guò)電解NaB(OH)4溶液的方法制備。工作原理如圖所示(陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))。
①b膜為__交換膜(填“陰離子”或“陽(yáng)離子”),寫(xiě)出產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___理論上每生成1molH3BO3,陰極室可生成___L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
②N室中,進(jìn)口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%___b%(填“>”戒“<”)。
【答案】第二周期第ⅢA族 B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3 在HCl氛圍中加熱 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>Na2S2O3溶液時(shí),溶液恰好由藍(lán)色褪至無(wú)色,且半分鐘不褪色 99% 不能 陰離子 H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O 11.2 <
【解析】
硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5H2O,硼鎂礦加入氫氧化鈉濃溶液,過(guò)濾得到濾渣為氫氧化鎂,濾渣中加入濃鹽酸得氯化鎂溶液,通過(guò)蒸發(fā)濃縮得到氯化鎂結(jié)晶水合物,為防止氯化鎂水解,在氯化氫氣流中加熱得到氯化鎂固體,電解熔融的氯化鎂得到鎂;濾液中主要是NaBO2,通入適量二氧化碳?xì)怏w得到硼砂Na2B4O710H2O,將硼砂溶于熱水后,常用稀H2SO4調(diào)pH=2~3制取H3BO3,加熱得到B2O3;Mg與B2O3發(fā)生置換反應(yīng)得到粗硼。
(1)B元素的原子序數(shù)為5,位于元素周期表中第二周期第ⅢA族;
(2)用H2SO4調(diào)pH2~3,硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3,反應(yīng)的離子方程式為B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3;
(3)加熱MgCl27H2O時(shí),氯化鎂水解生成氫氧化鎂,在HCl氛圍中加熱可以抑制MgCl2的水解,由MgCl27H2O制備MgCl2時(shí),一定條件是在HCl氛圍中加熱;
(4)將0.2000g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),并選用淀粉作指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液恰好由藍(lán)色褪至無(wú)色,且半分鐘不回復(fù)原色;消耗硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為:0.3000mol/L×0.018L=0.0054mol,根據(jù)關(guān)系式B~BI3~I2~3S2O32-可知:n(B)=n(S2O32-)=0.0054mol×=0.0018mol,硼的質(zhì)量為:11g/mol×0.0018mol=0.0198g,則粗硼中硼的含量為:×100%=99%;
(5)H3BO3的電離常數(shù)為5.8×10-10,H2CO3的電離常數(shù)為K1=4.4×10-7,因5.8×10-10<4.4×10-7,酸性H3BO3< H2CO3,所以不能觀察到氣泡逸出;
(6)①原料室中的[B(OH)4]-通過(guò)b膜進(jìn)入產(chǎn)品室,M室中氫離子通入a膜進(jìn)入產(chǎn)品室,則b膜為陰離子交換膜、a膜為陽(yáng)離子交換膜;產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為:H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O; M、N室電極反應(yīng)式分別為2H2O-4e-=O2↑+4H+、2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根據(jù)得失電子守恒,理論上每生成1mol產(chǎn)品H3BO3,M室生成1molH+、N室生成0.5molH2,陰極生成的氣體在標(biāo)況下的體積:22.4L/mol×0.5mol=11.2L;
②N室中石墨為陰極,電解時(shí)陰極上水得電子生成H2和OH-,原料室中的鈉離子通過(guò)c膜進(jìn)入N室,溶液中c(NaOH)增大,所以N室中:a%<b%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某烴類(lèi)化合物A,其蒸汽對(duì)氫氣的相對(duì)密度是42,紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵,核磁共振氫譜表明分子中只有一種類(lèi)型的氫。
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____,名稱為____。
(2)A中有多少碳原子處于同一平面____;
(3)已知A、B、C有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系:
則反應(yīng)②的化學(xué)方程式為___;反應(yīng)的類(lèi)型是____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氯氣具有很強(qiáng)的氧化性,工業(yè)上保存氯氣通常使用干燥的鋼瓶。但如果瓶口位置發(fā)生漏氣,且漏氣不明顯時(shí),我們可以使用濃氨水來(lái)檢驗(yàn)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A.鋼瓶盛裝氯氣前,如未能干燥氯氣,則會(huì)有2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 反應(yīng)發(fā)生
B.已知氯氣與氨水反應(yīng)為8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl ,每有1mol Cl2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子為2mol
C.氯氣輸送時(shí)應(yīng)該使用金屬管道或者抗腐蝕類(lèi)高分子材料管道
D.自來(lái)水使用氯氣進(jìn)行消毒,是因?yàn)槠溲趸?/span>
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】請(qǐng)根據(jù)物質(zhì)的量的相關(guān)公式,完成下列問(wèn)題。(注意書(shū)寫(xiě)單位)
(1)3.01×1023個(gè)NH3分子的物質(zhì)的量__。
(2)0.5molH2SO4含有的氧原子的物質(zhì)的量__。
(3)2.3gNO2的物質(zhì)的量__。
(4)標(biāo)況下,33.6LN2的物質(zhì)的量___。
(5)0.5mol /LK2SO4溶液中,c(K+)=__。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列變化不能用勒夏特列原理解釋的是
A. 向H2S水溶液中加入NaOH有利于S2-增多
B. H2、I2、HI混合氣體加壓后顏色變深
C. 合成氨時(shí)將氨液化分離,可提高原料的利用率
D. 新制氯水久置后顏色變淺
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎢是我國(guó)豐產(chǎn)元素?蒲袑<医(jīng)過(guò)長(zhǎng)期勘測(cè)評(píng)審,于2016年元月確認(rèn)江西省浮梁縣存在著世界上最大的鎢礦。從而進(jìn)一步確立了江西省“世界鎢都”的地位。自然界中鎢有部分是以鎢(+6價(jià))酸鹽的形式存在。黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4),含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì),F(xiàn)用黑鎢礦制備金屬鎢的流程圖如圖:
說(shuō)明:a:反應(yīng)①是在高溫熔融下進(jìn)行的,燒結(jié)物成分為:Fe2O3、Mn2O4、NaAlO2、Na2SiO3、Na2WO4
b:生成Fe2O3的反應(yīng)為:4FeWO4+4Na2CO3+O2=4Na2WO4+4CO2+2Fe2O3
c:在pH值3.0~4.4的熱溶液中,用鹽酸沉淀出鎢酸與雜質(zhì)分離,灼燒后即為三氧化鎢
回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出燒結(jié)物中生成Na2SiO3的化學(xué)反應(yīng)方程式:__,生成Mn2O4與生成Fe2O3所發(fā)生的反應(yīng)原理相同,請(qǐng)寫(xiě)出生成Mn3O4的化學(xué)反應(yīng)方程式:___。
(2)操作3需要用到玻璃儀器的有:__。
(3)通入足量CO2時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為:___、___。
(4)上述流程最后步驟中鎢的制備屬于工業(yè)冶煉金屬的何種方法___。
(5)我國(guó)鎢化學(xué)研究的奠基人顧翼東先生采用另外的反應(yīng)制得了一種黃色的、非整比的鎢的氧化物WO(3-x),這種藍(lán)色氧化鎢具有比表面大、易還原得優(yōu)點(diǎn)。一般認(rèn)為,藍(lán)色氧化鎢的顏色和非整比暗示了在化合物中存在正五價(jià)和正六價(jià)兩種狀態(tài)的鎢,若x的值為0.1,則藍(lán)色氧化鎢中這兩種價(jià)態(tài)的鎢原子數(shù)之比為___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子方程式正確的是
A.向Fe(NO3)2稀溶液中加入鹽酸:3Fe2++4H++NO3-===3Fe3++NO↑+2H2O
B.碳酸氫銨溶液與足量的NaOH溶液混合后加熱: NH4++OH-NH3↑+H2O
C.過(guò)量的KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng):Ba2++OH-+H++SO42-===BaSO4↓+H2O
D.向稀氫氧化鈉溶液中通入少量CO2:OH-+CO2===HCO3-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高純二氧化硅可用來(lái)制造光纖。某稻殼灰的成分為
通過(guò)如下流程可由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)氧化物的性質(zhì)進(jìn)行分類(lèi),稻殼灰中屬于兩性氧化物的是________。
(2)步驟①中涉及SiO2的離子反應(yīng)方程式為______________。
(3)濾渣A的成分有________和_________(填化學(xué)式)。
(4)濾渣B的成分是________(填化學(xué)式)。
(5)過(guò)濾所需的玻璃儀器除燒杯和玻璃棒外,還有________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】生產(chǎn)硫酸最古老的方法是以綠礬為原料,在蒸餾釜中煅燒。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2FeSO4·7H2OFe2O3+ SO2↑+ SO3↑+ 14H2O。其中三氧化硫與水蒸氣同時(shí)冷凝便得到硫酸。用如圖裝置模擬用綠礬制硫酸的實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)生成的硫酸和二氧化硫(加熱裝置已略去)。其中b為干燥的試管。下列關(guān)于該反應(yīng)說(shuō)法正確的是
A.若將反應(yīng)后的三種氣體通入BaCl2溶液中,產(chǎn)生的沉淀為BaSO3、BaSO4
B.b中產(chǎn)物用紫色石蕊試液即可檢驗(yàn)出其中H+和SO42—
C.為檢驗(yàn)反應(yīng)的另一種生成物,試管c中應(yīng)加入的試劑為NaOH溶液
D.b中所得到的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.5%
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