Question

在元素周期表中，鋁在硼的正下方，它們有很多相似的化學(xué)性質(zhì)，可以形成許多組成和性質(zhì)類(lèi)似的化合物。單質(zhì)硼可以通過(guò)硼鎂礦Mg₂B₂O₅·H₂O來(lái)制取。

（1）寫(xiě)出步驟①的化學(xué)方程式                          ，

（2）寫(xiě)出步驟②的離子方程式                          ，

（3）寫(xiě)出表示溶液a物料守恒的關(guān)系                     ；

（4）步驟③中加入稀H₂SO₄的作用是                    ；

（5）將制得的粗硼在一定條件下反應(yīng)全部生成BI₃，BI₃熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼。0．25 g粗硼制成的BI₃分解得到的I₂全部被收集后，用2.00 mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗27.00 mL Na₂S₂O₃溶液。（已知：I₂+2S₂O₃^2－2I^－+S₄O₆^2－）

①滴定過(guò)程中所用的指示劑為          ，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是                 ；

②粗硼中硼的含量為_(kāi)___           ；

（6）利用硼砂晶體（Na₂B₄O₇•10H₂O）可制備過(guò)硼酸鈉，它是一種優(yōu)良的漂白劑，被廣泛應(yīng)用于洗衣粉、漂白粉、洗滌劑中。已知純凈的過(guò)硼酸鈉晶體中各元素的物質(zhì)的量之比為以n（Na）：n（B）：n（H）：n（O）=1：1：n：7。取過(guò)硼酸鈉晶體在70℃以上加熱將逐步失去結(jié)晶水，測(cè)得固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示，則乃時(shí)所得晶體的化學(xué)式為              ，請(qǐng)寫(xiě)出簡(jiǎn)要的解題過(guò)程。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）Mg₂B₂O₅·H₂O＋2NaOH = 2NaBO₂＋2Mg(OH)₂↓（2分）

（2）2Na⁺＋4BO₂^－＋2CO₂＋11H₂O = Na₂B₄O₇·10H₂O↓＋2HCO₃^－（2分）

（3）c(Na^＋) = c(CO₃^2－) + c(HCO₃^－) + c(H₂CO₃) （2分）

（4）利用強(qiáng)酸制備弱酸H₃BO₃ （1分）

（5）①淀粉溶液（1分）    溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色（1分）

②79.2%（2分）

（6）NaBO₃·H₂O（1分）  

解題過(guò)程  （3分）

解：T₃時(shí)   n(Na)== 0.2 mol    （1分）

則30.80 g樣品中，依n(Na)∶ n(B)∶n(H)∶n(O)＝l∶1∶n∶7可得

0.2 mol × 23 g/mol + 0.2 mol × 11 g/mol + 0.2n × 1g/mol + 7 × 0.2 mol × 16 g/mol = 30.80 g

解得n = 8

故原晶體為NaBO₃·4H₂O   （1分）

設(shè)T₃時(shí)晶體的化學(xué)式為NaBO₃·mH₂O

則由T₃時(shí)晶體中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可得 × 100% = 23%

解得m = 1

所以T₃時(shí)晶體的化學(xué)式為NaBO₃·H₂O（1分）

【解析】

試題分析：（3）通入過(guò)量二氧化碳得到的是碳酸氫鈉溶液，所以有c(Na^＋) = c(CO₃^2－) + c(HCO₃^－) + c(H₂CO₃) 。

（5）①Na₂S₂O₃溶液成堿性，S₂O₃^2-離子水解溶液顯示堿性，反應(yīng)的離子方程式為：S₂O₃^2-+H₂O⇌HS₂O₃^-+OH^-；滴定過(guò)程中有碘單質(zhì)參與，可以使用淀粉溶液作為指示劑；滴定結(jié)束時(shí)，錐形瓶中溶液藍(lán)色褪去且30s內(nèi)不褪色。

②硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為：2.00mol/L×0.027L=0.054mol，根據(jù)關(guān)系式：B～BI₃～3/2I₂～3S₂O₃^2-，n（B）=1/3n（S₂O₃^2-）=0.018mol，硼的質(zhì)量為：11g/mol×0.018mol=0.1944g，粗硼中硼的含量為：×100%=79.2%，故答案為：79.2%；

考點(diǎn)：考查本題考查了鹽類(lèi)的水解、復(fù)雜化學(xué)式的計(jì)算等。