Question

14．氟硼酸鉀（KBF₄）是熱焊和銅焊的助熔劑，以氟硅酸（H₂SiF₄，二元強(qiáng)酸）、硼酸[H₃BO₄，一元弱酸，酸根為B（OH）₄^-]等為原料制備氟硼酸鉀的工藝流程如圖所示．
（1）常溫下，0.05mol•L^-1 H₂SiF₄溶液的pH為1．
（2）硼酸的電離方程式為H₂O+H₃BO₄ ?B（OH）₄^-+H⁺．
（3）氟硼酸鉀中所含化學(xué)鍵的類型為離子鍵和共價(jià)鍵、配位鍵．
（4）浸取時(shí)生成HBF₄的化學(xué)方程式為H₂SiF₄+H₃BO₄=HBF₄+SiO₂↓+2H₂O；為提高浸取率，可采取的措施有粉碎固體、適當(dāng)升高溫度或者攪拌等（任寫一條）．
（5）加入NaCl的作用是除去溶液中含有少量H₂SiF₄．
（6）將BF₃與KBH₄以物質(zhì)的量之比4：3混合在乙醚（溶劑）中，恰好完全反應(yīng)制得氟硼酸鉀和一種氣體．
①BF₃的電子式為；
②氣體產(chǎn)物（摩爾質(zhì)量介于20～30g•mol^-1）的化學(xué)式為B₂H₆．
（7）在加熱條件下，利用氟化銨與K₂O•B₂O₃也可制得氟硼酸鉀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH₄F+K₂O•B₂O₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2KBF₄+8NH₃↑+4H₂O．

Answer 1

分析 以氟硅酸（H₂SiF₄）、硼酸[H₃BO₄]等為原料制備氟硼酸鉀，由流程可知，H₂SiF₄、H₃BO₄中加水浸取，生成HBF₄和SiO₂，過濾除去SiO₂，濾液中加氯化鈉，生成Na₂SiF₄沉淀，進(jìn)一步除去溶液中含有少量H₂SiF₄，過濾濾得HBF₄溶液，濾液中加氯化鉀生成KBF₄沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得固體KBF₄，
（1）H₂SiF₄為二元強(qiáng)酸，據(jù)此答題；
（2）H₃BO₄為一元弱酸，酸根為B（OH）₄^-，所以硼酸電離時(shí)要結(jié)合一分子水，根據(jù)電荷守恒書寫電離方程式；
（3）氟硼酸鉀（KBF₄）中含有離子鍵和共價(jià)鍵、配位鍵；
（4）根據(jù)元素守恒書寫化學(xué)方程式，根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素判斷采取的措施；
（5）加氯化鈉，生成Na₂SiF₄沉淀，可以進(jìn)一步除去溶液中含有少量H₂SiF₄；
（6）①BF₃中每個(gè)硼和氟形成一對(duì)共用電子對(duì)；
②根據(jù)元素守恒，結(jié)合式量判斷產(chǎn)物；
（7）在加熱條件下，氟化銨與K₂O•B₂O₃制得氟硼酸鉀，另外有氨氣和水產(chǎn)生據(jù)此書寫化學(xué)方程式．

解答 解：以氟硅酸（H₂SiF₄）、硼酸[H₃BO₄]等為原料制備氟硼酸鉀，由流程可知，H₂SiF₄、H₃BO₄中加水浸取，生成HBF₄和SiO₂，過濾除去SiO₂，濾液中加氯化鈉，生成Na₂SiF₄沉淀，進(jìn)一步除去溶液中含有少量H₂SiF₄，過濾濾得HBF₄溶液，濾液中加氯化鉀生成KBF₄沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得固體KBF₄，
（1）H₂SiF₄為二元強(qiáng)酸，所以常溫下，0.05mol•L^-1 H₂SiF₄溶液中氫離子濃度為0.1mol•L^-1，所以pH為1，
故答案為：1；
（2）H₃BO₄為一元弱酸，酸根為B（OH）₄^-，所以硼酸的電離方程式為H₂O+H₃BO₄ ?B（OH）₄^-+H⁺，
故答案為：H₂O+H₃BO₄ ?B（OH）₄^-+H⁺；
（3）氟硼酸鉀（KBF₄）中所含化學(xué)鍵的類型為離子鍵和共價(jià)鍵、配位鍵，
故答案為：離子鍵和共價(jià)鍵、配位鍵；
（4）浸取時(shí)生成HBF₄的化學(xué)方程式為H₂SiF₄+H₃BO₄=HBF₄+SiO₂↓+2H₂O，由于酸浸時(shí)礦石顆粒大小影響浸取率，可以通過粉碎固體提高浸取率，還可以適當(dāng)升高溫度或者攪拌提高浸取率，
故答案為：H₂SiF₄+H₃BO₄=HBF₄+SiO₂↓+2H₂O；粉碎固體、適當(dāng)升高溫度或者攪拌等；
（5）加氯化鈉，生成Na₂SiF₄沉淀，進(jìn)一步除去溶液中含有少量H₂SiF₄，
故答案為：除去溶液中含有少量H₂SiF₄；
（6）①BF₃的電子式為，
故答案為：；
②將BF₃與KBH₄以物質(zhì)的量之比4：3恰好完全反應(yīng)制得氟硼酸鉀和一種氣體，氣體產(chǎn)物（摩爾質(zhì)量介于20～30g•mol^-1），根據(jù)元素守恒可知該氣體的化學(xué)式為B₂H₆，
故答案為：B₂H₆；
（7）在加熱條件下，氟化銨與K₂O•B₂O₃也可制得氟硼酸鉀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH₄F+K₂O•B₂O₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2KBF₄+8NH₃↑+4H₂O，
故答案為：8NH₄F+K₂O•B₂O₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2KBF₄+8NH₃↑+4H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，為2015年高考真題，把握實(shí)驗(yàn)流程及發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離提純方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等．