【題目】硼在冶金、核工業(yè)、農業(yè)、高新材料等方面都有重要的應用,一種利用硼鎂礦制取粗研的工藝流程:

已知:硼鎂礦的主要成分為Mg2B2O5·H2O,硼砂的化學式為Na2B4O7)·10H2O。

回答下列問題:

(1)硼鎂礦要粉碎處理,其目的是_______NaOH濃溶液與硼鎂礦反應的化學方程式為__________________________________(不考慮雜質參與反應)。

(2)實驗室過濾操作中要用到的玻璃儀器包括燒杯、_______、______。洗滌沉淀的操作方法為_____________________________________。

(3)試解釋流程中生成無水MgCl2需在HCl氛圍中進行的原因:___________________

(4)已知H3BO3為一元弱酸,其與NaOH反應的化學方程式為NaOH+H3BO3=Na[B(OH)4],寫出H3BO3的電離方程式:_________________________________________。

(5)實驗測得一定質量的H3BO3在不同溫度下分解的曲線如圖所示。圖中A、B、CD點對應得到的物質都為純凈物。

C對應的物質可表示為2B2O3·nH2O,則n=_______

②寫出CD過程中發(fā)生反應的化學方程式:______________。

【答案】增大固體與溶液的接觸面積,增大反應速率 Mg2B2O5H2O+2NaOH=2Mg(OH)2 +2NaBO2 漏斗 玻璃棒 向漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下,重復操作2~3 抑制MgCl2水解或防止生成Mg(OH)2 H3BO3+ H2O[B(OH)4]-+H+ 1 H2B4O72B2O3+H2O

【解析】

硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5H2O,硼砂的化學式為Na2B4O710H2O;硼鎂礦加入氫氧化鈉濃溶液,待完全溶解后再過濾得到濾渣氫氧化鎂,濾渣中加入濃鹽酸溶解,通過蒸發(fā)濃縮得到氯化鎂結晶水合物,在氯化氫氣流中加熱得到氯化鎂固體,電解得到鎂;濾液中主要是NaBO2,濃縮后通入適量二氧化碳氣體得到硼砂,溶于熱水后調pH23制取H3BO3,冷卻結晶得到H3BO3晶體,加熱得到B2O3,MgB2O3混合在高溫下生成MgOB

(1)硼鎂礦的主要成分為Mg2B2O5H2O,難溶于水,所以預先進行粉碎處理以增大固體與溶液的接觸面積,增大反應速率;根據(jù)后續(xù)對濾渣的處理可知濾渣為Mg(OH)2,B元素變?yōu)?/span>2NaBO2,結合元素守恒可得化學方程式為Mg2B2O5H2O+2NaOH=2Mg(OH)2 +2NaBO2;

(2)過濾用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒;洗滌沉淀是為了除去其表面的雜質,洗滌操作為向漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下,重復操作2~3次;

(3)MgCl2Mg2+會水解生成Mg(OH)2,若直接加熱MgCl2·7HO,則會促進水解,不能得到無水MgCl2 ,所以要在HCl氛圍中加熱,抑制MgCl2水解,得到無水MgCl2;

(4)由于H3BO3為一元弱酸,其與NaOH反應的化學方程式為NaOH+ H3BO3=Na[B(OH)4],說明其酸根離子為[B(OH)4]-H3BO3本身不能電離出H+,但在水中易結合一個OH-生成[B(OH)4]-,同時生成H+,從而體現(xiàn)弱酸性,所以其電離方程式為H3BO3+ H2O[B(OH)4]-+H+;

(5)①依據(jù)圖中數(shù)據(jù),起始時有248gH3BO3,物質的量為4 mol,第一次分解得到產物176 g,失水72 g(4 mol),因此B點對應的物質為HBO2 (物質的量為4 mol),第二次分解得到產物158g,再失水1 mol,依據(jù)原子守恒,C點得到的物質的化學式為H2B4O7,故可表示為2B2O3·H2O,即n=1

②第三次分解再失水1mol,所以第三次失水后的產物為B2O3,故CD的化學方程式為H2B4O72B2O3+H2O。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】有機化合物FK是重要的藥物合成中間體,可通過以下路線合成:

(1)C的化學名稱為___________

(2)E中的官能團名稱是__________。

(3)反應④所需的試劑和條件分別是________________________。

(4)G的分子式為____________

(5)⑨的反應類型是_____________

(6)寫出符合下列條件的E的同分異構體的結構簡式:_________(不考慮立體異構,只需寫出3)

①能發(fā)生銀鏡反應;②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應;③核磁共振氫譜為五組峰,峰面積比為22211

(7)設計由HO(CH2)5OH制備的合成路線:_______(無機試劑任選)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】亞硝酰氨(NOCl)是有機合成中的重要試劑,為黃色氣體或紅褐色液體(熔點-64.5℃,沸點-5.5℃),具有刺鼻惡臭味,遇水和潮氣水解,有多種方法制備。

(1)將5g經(jīng)300℃下干燥了3h并研細的KCl粉末裝 50mL帶有接頭及抽真空用活塞的玻璃容器內。將容器盡量減壓,在減壓下通入0.002molNO2。反應1236min即可完成,NO2紅棕色消失,出現(xiàn)黃色亞硝酰氯,同時還得到一種鹽,該鹽的化學式為_____________,氯化鉀需要“干燥”的原因是_____________________________。

(2)實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成亞硝酰氯,裝置如圖所示:

①儀器a的名稱為____________________________;

B裝置的作用是____________________________;

③實驗開始時,先打開K1,關閉K2、K3,再打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸,當觀察到裝置C________________時,打開K3向裝置D三頸瓶中推入干燥純凈的Cl2,當瓶中充滿黃綠色氣體時,再關閉K1、K3,打開K2制備NOCl。

(3)測定產品純度:取(2)中w g D中液態(tài)產品溶于蒸餾水,配制成250 mL溶液;用酸式滴定管準確量取25.00 mL所配制溶液于錐形瓶中,滴加幾滴K2CrO4溶液作指示劑,用滴定管盛裝c mol·L-1 AgNO3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液體積為V mL。(已知:Ag2CrO4為磚紅色固體,忽略雜質參與反應)

①盛裝AgNO3標準溶液的滴定管是_____________(填“酸式”或“堿式”)棕色滴定管;判斷達到滴定終點的方法是_____________。

②該產品純度為_____________(用代數(shù)式表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了突出的貢獻,如圖所示是某廠應用“侯氏制堿法”生產純堿的工藝流程圖,據(jù)圖回答:

(1)上述流程圖中,可循環(huán)利用的物質是____________。

(2)流程Ⅰ后過濾所得濾液中含有的溶質有__________。

(3)流程Ⅱ先通入氨氣,再通入二氧化碳,如果反過來,二氧化碳的吸收率會降低,這是因為___________

(4)用一個化學反應方程式表示出流程Ⅱ中發(fā)生的總反應____。

(5)工業(yè)生產純堿的流程中,碳酸化時溶液中先析出碳酸氫鈉而沒有析出氯化銨的原因是_____________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結晶或白色結晶粉末,是磺胺類藥物的原料, 可用作止痛劑、退熱劑、防腐劑和染料中間體,乙酰苯胺的制備原理為:+CH3COOH+H2O,有關物質的性質如下表:

名稱

式量

性狀

密度/g·cm-3

沸點/

溶解度

苯胺

93

無色油狀液體,易氧化

1.02

184.4

微溶于水

易溶于乙醇、乙醚

乙酸

60

無色液體

1.05

118.1

易溶于水

易溶于乙醇、乙醚

乙酰苯胺

135

白色晶體

1.22

304

微溶于冷水,溶于熱水

易溶于乙醇、乙醚

注:刺形分餾柱的作用相當于二次蒸餾,用于沸點差別不太大的混合物的分離。

實驗步驟:

步驟 1:在圓底燒瓶中加入無水苯胺 9.2 mL,冰醋酸 17.4 mL,鋅粉 0.1 g,安裝儀器, 加入沸石,調節(jié)加熱溫度,使分餾柱頂溫度控制在 105 左右,反應約 6080 min,反應 生成的水及少量醋酸被蒸出。

步驟 2:在攪拌下,趁熱將燒瓶中的物料以細流狀倒入盛 100 mL 冰水的燒杯中,劇烈攪拌,并冷卻,結晶,抽濾、洗滌、干燥,得到乙酰苯胺粗品。

3:將此粗乙酰苯胺進行重結晶,晾干,稱重,計算產率。

(1)儀器 a 的名稱____________________;

(2)步驟 1 加熱可用______________(水浴油浴”);

(3)制備過程中加入粒的作用:___________________;

(4)從化學平衡的角度分析,控制分餾柱上端的溫度在 105℃左右的原因_______________________;

(5)乙酰苯胺粗品因含雜質而顯色,欲用重結晶進行提純,步驟如下:粗產品溶于沸水中配 成飽和溶液再加入少量蒸餾水加入活性炭脫色加熱煮沸趁熱過濾________________ 洗滌干燥;

(6)該實驗最終得到純品 10.8g,則乙酰苯胺的產率是______________

(7)如果重結晶過程中,加入活性炭過多,會造成產率下降,其可能原因為_________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】A~I分別表示中學化學中常見的一種物質,它們之間相互關系如下圖所示(部分反應物、生成物沒有列出)。已知H為固態(tài)氧化物,F(xiàn)是紅褐色難溶于水的沉淀,且A、B、C、D、E、F六種物質中均含同一種元素。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)A、B、C、D、E、F六種物質中所含的同一種元素的名稱是________。

(2)反應①的化學方程式為_____________________________________

反應③的離子方程式為________________________

反應⑧的化學方程式為_____________________________________

(3)反應⑥過程中的現(xiàn)象是______________________________。

(4)1molI發(fā)生反應后生成的A高溫下與足量的水蒸氣反應,生成的氣體換算成標準狀況下占______L。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列對有關事實分析不正確的是

選項

事實描述

相關知識分析

A

諺語“正月打雷麥谷堆”、雷雨肥莊稼

自然固氮:N2+2O22NO2

B

成語滴水石穿

包含CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

C

《木草經(jīng)集注》記載強燒之,紫青煙起,云是真硝石也。

硝石KNO3,鉀元素的焰色反應為紫色

D

野外之鬼磷,其火色青,其狀如炬,或聚或散,俗稱鬼火,實乃諸血之磷光也。

“磷光”是指磷化氫(PH3)自燃,將化學能轉化為光能

A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(I)某溫度時,在2 L的容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。請通過計算回答下列問題。

(1)列式計算反應開始至2 min,Y的平均反應速率___________。

(2)分析有關數(shù)據(jù),寫出X、Y、Z的反應方程式___________。

(3)由圖中看出:________分鐘后,A、B、C各物質的物質的量不再隨時間而變化,說明在這個條件下,該反應已達到了________________狀態(tài)。

(II)將純鋅片和純銅片按如圖所示方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間,回答下列問題:

①下列說法正確的是____________(填字母代號)

A.甲、乙均為化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置

B.乙中銅片上沒有明顯變化

C.甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少

D.兩燒杯中溶液的pH均增大

②在相同時間內,兩燒杯中產生氣泡的速度:甲____(、”)。

③請寫出圖中構成原電池的裝置正極的電極反應式______________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】燃料電池是目前電池研究的熱點之一。某課外小組自制的氫氧燃料電池如圖所示,a、b均為惰性電極下列敘述不正確的是( )

A.a極是負極,該電極上發(fā)生氧化反應

B.b極發(fā)生的電極反應是O2+4OH--4e-=2H2O

C.電池總反應方程式為2H2+O2=2H2O

D.氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源

查看答案和解析>>

同步練習冊答案