Question

（2011?淮安二模）過硼酸鈉是一種優(yōu)良的漂白劑，被廣泛應(yīng)用于洗衣粉、漂白粉、洗滌劑中．以硼砂（主要成為Na₂B₄O₇）為原料生產(chǎn)過硼酸鈉晶體的主要流程如下：

（1）由Na₂B₄O₇和NaOH反應(yīng)制NaBO₂的離子方程式為

B₄O₇^2-+2OH^-=4BO₂^-+H₂O

；
（2）沉淀A中含有酸不溶物和氫氧化鎂雜質(zhì)，為了分離出氫氧化鎂，在沉淀中加過量的酸，過濾得到含Mg²⁺的濾液，再在濾液加入堿使Mg²⁺形成氫氧化鎂．若加堿前溶液中c（Mg²⁺）=0.056mol?L^-1，那么需調(diào)節(jié)溶液的pH=

9

時(shí)，才開始出現(xiàn)沉淀．[已知25℃下Mg（OH）₂的K_sp=5.6×10^-12]
（3）已知純品過硼酸鈉晶體中各元素的物質(zhì)的量比為：n（Na）：n（B）：n（H）：n（O）=1：1：n：7．將制得的純品樣品在
70℃以上加熱將逐步失去結(jié)晶水，測得純品質(zhì)量隨溫度的變化如右圖所示，則T₃時(shí)所得晶體的化學(xué)式為

NaBO₃?H₂O

．（書寫簡單計(jì)算過程）

（4）若反應(yīng)溫度控制不當(dāng)，所得的過硼酸鈉晶體中將混有NaBO₂，則產(chǎn)品中鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

升高

（填“升高”、“降低”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)已知和質(zhì)量守恒即可寫出離子方程式；
（2）根據(jù)溶度積計(jì)算出氫氧根離子濃度，再根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算氫離子濃度，再求pH；
（3）根據(jù)各元素物質(zhì)的量比以及圖中各數(shù)據(jù)計(jì)算出各元素的原子個(gè)數(shù)比，寫出化學(xué)式．
（4）比較化學(xué)式NaBO₃?H₂O、NaBO₂ 即可知道質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大�。�

解答：解：（1）根據(jù)已知可寫出反應(yīng)物和部分生成物：
Na₂B₄O₇+NaOH→NaBO₂+？，根據(jù)質(zhì)量守恒可知未知物為H₂O，
配平后方程式為：Na₂B₄O₇+2NaOH═4NaBO₂+H₂O，離子方程式為：
B₄O₇^2-+2OH^-=4BO₂^-+H₂O．
故答案為：B₄O₇^2-+2OH^-=4BO₂^-+H₂O．
（2）Mg²⁺沉淀的PH計(jì)算如下：Ksp═c（Mg²⁺）×c（OH^-）² ，設(shè)c（OH^-）濃度為x，帶入Ksp表達(dá)式得：
0.056×x²═5.6×10^-12，解得x═1.0×10^-5，C（H⁺）=1×10^-14÷1.0×10^-5═1×10^-9，pH═9．故調(diào)節(jié)溶液的pH=9時(shí)，才開始出現(xiàn)沉淀．
故答案為：9．
（3）計(jì)算過程：T3時(shí)，nNa=（20.0g×23%）/23g．mol^-1=0.2mol       
則30.8g樣品中，nNa：nB：nH：nO=0.2：0.2：0.2n：1.4
有：0.2×23+0.2×11+0.2n+1.4×16=30.8
解出n=8，則原晶體為：NaBO₃?4H₂O．
進(jìn)一步根據(jù)T₃時(shí)所得晶體中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，求出結(jié)晶水?dāng)?shù)目：23÷（23+11+48+18n）═0.23，解得n═1．
所以T₃時(shí)所得晶體的化學(xué)式為NaBO₃?H₂O．
故答案為：NaBO₃?H₂O 
（4）比較化學(xué)式NaBO₃?H₂O、NaBO₂ 可知，NaBO_{2 ^中}鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于NaBO₃?H₂O 中鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．所以過硼酸鈉晶體中混有NaBO₂，則產(chǎn)品中鈉的質(zhì)量分升高．
故答案為：升高．

點(diǎn)評：計(jì)算是難點(diǎn)，計(jì)算時(shí)要充分利用題目所給數(shù)量關(guān)系和表中數(shù)據(jù)，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念快速解題．