11.硼酸鋅(2ZnO•3B2O5•3.5H2O)為白色粉末,是一種新型的阻燃劑,不溶于水,能在高溫下脫水,具有吸熱、發(fā)泡、及沖洗可燃物的功效.合成硼酸鋅的一種工藝流程如下;

回答下列問題:
(1)步驟①中硼砂[Na2B4O7•10H2O]易溶于水,可少量水解生成等物質(zhì)的量的H3BO3(硼酸)和NaBO2(硼酸鈉).該水解反應(yīng)的離子方程式為B4O72-+3H2O?2H3BO3+2BO2-;H3BO3為一元(填“一元”“二元”或“三元”)弱酸.
(2)步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaBO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2H3BO3
(3)中國化學(xué)家胡云楚對步驟③進(jìn)行了改造,直接將固體ZnO和H3BO3磨成微米級的物質(zhì),且在一定條件下能得到納米級硼酸鋅.胡云楚在制備過程中不能(填“能”或“不能”)在高溫下進(jìn)行;將制得的硼酸鋅與適量水混合后,能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象;
(4)步驟④若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,需要的硅酸鹽質(zhì)儀器除燒杯外,還有漏斗、玻璃棒.
(5)證明步驟⑤已洗凈的方法是取最后洗滌液中的上層液體,向溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,如果產(chǎn)生白色沉淀就說明沒有洗滌干凈,否則已經(jīng)洗滌干凈.
(6)在873K下,利用氫化鋰、單質(zhì)硼及氫氣可制取LiBH4.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiH+2B+3H2$\frac{\underline{\;873K\;}}{\;}$2LiBH4

分析 硼砂[Na2[B2O5(OH)4]•3H2O]易溶于水,可少量水解生成等物質(zhì)的量的H3BO3(硼酸)和NaBO2(硼酸鈉),根據(jù)原子守恒、電荷守恒配平方程式;硼砂水解生成的NaBO2能和NaOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鈉和硼酸,然后加入ZnO得到2ZnO•3B2O5,然后冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥、研磨得到2ZnO•3B2O5•3.5H2O,
(1)步驟①中硼砂[Na2[B2O5(OH)4]•3H2O]易溶于水,可少量水解生成等物質(zhì)的量的H3BO3(硼酸)和NaBO2(硼酸鈉) 根據(jù)反應(yīng)物和生成物及電荷守恒、原子守恒書寫水解離子方程式;H3BO3是一元弱酸;
(2)步驟②中硫酸和硼酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng);
(3)硼酸鋅(2ZnO•3B2O5•3.5H2O)能在高溫下脫水;分散系中分散質(zhì)微粒直徑在1-100nm之間時(shí)能形成膠體,膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng);
(4)步驟④若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,需要的硅酸鹽質(zhì)儀器除燒杯外,還有漏斗和玻璃棒;
(5)晶體吸附的是硫酸根離子,硫酸根離子用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗(yàn);
(6)在873K下,利用氫化鋰、單質(zhì)硼及氫氣可制取LiBH4,根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書寫化學(xué)方程式.

解答 解:硼砂[Na2[B2O5(OH)4]•3H2O]易溶于水,可少量水解生成等物質(zhì)的量的H3BO3(硼酸)和NaBO2(硼酸鈉),根據(jù)原子守恒、電荷守恒配平方程式;硼砂水解生成的NaBO2能和NaOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鈉和硼酸,然后加入ZnO得到2ZnO•3B2O5,然后冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥、研磨得到2ZnO•3B2O5•3.5H2O,
(1)步驟①中硼砂[Na2[B2O5(OH)4]•3H2O]易溶于水,可少量水解生成等物質(zhì)的量的H3BO3(硼酸)和NaBO2(硼酸鈉),根據(jù)反應(yīng)物和生成物及電荷守恒、原子守恒書寫水解離子方程式為B4O72-+3H2O?2H3BO3+2BO2-;H3BO3是一元弱酸,故答案為:B4O72-+3H2O?2H3BO3+2BO2-;一元;
(2)步驟②中硫酸和硼酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鈉和硼酸,反應(yīng)方程式為2NaBO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2H3BO3,故答案為:2NaBO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2H3BO3;
(3)硼酸鋅(2ZnO•3B2O5•3.5H2O)能在高溫下脫水,所以不能在高溫下制。环稚⑾抵蟹稚①|(zhì)微粒直徑在1-100nm之間時(shí)能形成膠體,膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),該分散系中分散質(zhì)微粒直徑為納米級,所以能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),故答案為:不能;能;
(4)步驟④若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,需要的硅酸鹽質(zhì)儀器除燒杯外,還有漏斗和玻璃棒,漏斗進(jìn)行過濾、玻璃棒引流,故答案為:漏斗、玻璃棒;
(5)晶體吸附的是硫酸根離子,硫酸根離子用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗(yàn),其操作方法為:取最后洗滌液中的上層液體,向溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,如果產(chǎn)生白色沉淀就說明沒有洗滌干凈,否則已經(jīng)洗滌干凈,故答案為:取最后洗滌液中的上層液體,向溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,如果產(chǎn)生白色沉淀就說明沒有洗滌干凈,否則已經(jīng)洗滌干凈;
(6)在873K下,利用氫化鋰、單質(zhì)硼及氫氣可制取LiBH4,根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書寫化學(xué)方程式,反應(yīng)方程式為2LiH+2B+3H2$\frac{\underline{\;873K\;}}{\;}$2LiBH4,
故答案為:2LiH+2B+3H2$\frac{\underline{\;873K\;}}{\;}$2LiBH4

點(diǎn)評 本題以物質(zhì)制備為載體考查工藝流程,為高頻考點(diǎn),涉及基本操作、離子檢驗(yàn)、鹽類水解、膠體性質(zhì)等知識點(diǎn),側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)方案分析推斷、元素化合物性質(zhì)等,明確基本操作方法、物質(zhì)或離子性質(zhì)等知識點(diǎn)是解本題關(guān)鍵,注意硫酸根離子檢驗(yàn)方法,易錯(cuò)點(diǎn)是化學(xué)用語的正確運(yùn)用,需要學(xué)生加強(qiáng)練習(xí).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.含氮廢水進(jìn)入水體中對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重.
(一)某校環(huán)保小組的同學(xué)認(rèn)為可以用金屬鋁將水中的NO3-還原成N2,從而消除氮污染.
(1)配平以下有關(guān)的離子反應(yīng)方程式:□NO3-+□Al+□H2O→□N2↑+□Al(OH)3+□OH-
(2)以上反應(yīng)中失電子的物質(zhì)是Al,還原產(chǎn)物是N2,每生成1mol還原產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為10NA
(3)現(xiàn)需除去1m3含氮0.3mol的廢水中的NO3- (設(shè)氮元素都以NO3-的形式存在),則至少需要消耗金屬鋁的物質(zhì)的量為0.5mol.
(二)8月12日天津海瑞公司危險(xiǎn)品爆炸導(dǎo)致NaCN泄漏,對周邊的環(huán)境造成極大的威脅.
(1)NaCN遇水就會(huì)產(chǎn)生劇毒物質(zhì)HCN,請寫出其離子方程式CN-+H2O?HCN+OH-
(2)天津此次事故中是用雙氧水來處理泄漏的NaCN,處理后產(chǎn)生有刺激性氣味的氨氣與NaHCO3,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3
(3)此次事故中不能(填“能”或“不能”)用酸性高錳酸鉀來處理泄漏的NaCN.請用文字結(jié)合方程式解釋NaCN+H2SO4=Na2SO4+HCN.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.0.1mol某元素的單質(zhì)一定條件與硫反應(yīng)后,質(zhì)量增加3.2g,這種元素是( 。
A.NaB.FeC.CuD.Al

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

19.某溫度下,純水中的c(H+)=2.0×10-7mol/L,則此時(shí)0.2mol/L Ba(OH)2溶液中的pH=13.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.已知Cu2O是紅色粉末,屬于堿性氧化物,在酸性溶液中,Cu+能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2和Cu.有同學(xué)認(rèn)為:NH3與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu2O.現(xiàn)向得到的紅色物質(zhì)中直接加入試劑M,通過觀察現(xiàn)象可直接確定產(chǎn)物成分,則試劑M可以是①②(填編號)
①稀硫酸 ②稀鹽酸 ③稀硝酸 ④濃硝酸.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

16.A、B、C、D、E五種有機(jī)物具有相同的碳原子數(shù),其中B為不飽和烴,但是只有B能使溴的四氯化碳溶液褪色;A能夠在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),其二氯取代物是D,D有兩種同分異構(gòu)體;B與溴的四氯化碳溶液可以發(fā)生加成反應(yīng),加成產(chǎn)物是E,且E還有一種同分異構(gòu)體C;試根據(jù)以上事實(shí),推斷A、B、C、D、E的結(jié)構(gòu)簡式.
ACH3CH3;BCH2=CH2;CCH3CHBr2;DCH3CHCl2(或者CH2ClCH2Cl);ECH2BrCH2Br.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.在固定容積的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?2C(g),已知反應(yīng)過程某一時(shí)刻A,B,C濃度分別為0.2mol•L-1,0.1mol•L-1,0.2mol•L-1,達(dá)到平衡時(shí)濃度可能正確的是( 。
A.A,B分別為0.4mol•L-1,0.2mol•L-1B.A為0.25mol•L-1
C.A,C均為0.15mol•L-1D.A為0.24mol•L-1,C為0.14mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

1.某混合溶液中可能含有下列離子中的若干種:Na+、K+、Fe2+、Fe3+、SO42-、CO32- 現(xiàn)取三份該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(1)第一份加入足量鹽酸,無任何氣體產(chǎn)生;
(2)第二份加入足量NaOH溶液,經(jīng)攪拌、過濾、洗滌、灼燒、最后得到紅棕色固體;
(3)第三份滴加0.1mol.L-1酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液的紫色消失
(4)另用潔凈的鉑絲蘸取該混合溶液置于淺色火焰上灼燒,發(fā)現(xiàn)火焰呈現(xiàn)黃色.
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是( 。
A.原混合溶液中只存在Na+、Fe3+、SO42-,不可能存在K+、CO32-
B.由實(shí)驗(yàn)(1)無法推斷原混合溶液中是否含有SO42-
C.由實(shí)驗(yàn)(2)無法推斷原混合溶液中是否含有Fe3+
D.由實(shí)驗(yàn)(3)可推斷原混合溶液中存在Fe2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2.用“<”和“>”填空
(1)酸性H3PO4<HNO3   
(2)堿性Ca(OH)2>Mg(OH)2
(3)堿性Al(OH)3<Mg(OH)2
(4)酸性H3PO4< H2SO4

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