【题目】硼是动植物所必须的微量元素,其单质和化合物广泛应用于冶金、机械、化工、核工业、医药、农业等部门。利用硼镁矿(主要成分为Mg2B2O3·5H2O)制取制硼酸、金属镁及粗硼的工艺流程图如下:
已知:①硼砂为Na2B4O7·10H2O
②硼酸(H3BO3)是一种可溶于水的一元弱酸,与过量的NaOH反应生成Na[B(OH)4]
③硼酸在不同温度下的溶解度:
温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度(g/100g水) | 3 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 15 | 18 | 23 | 29 |
(1)粉碎硼铁矿的目的是:______________;Mg2B2O5·H2O中B的化合价为:______价。
(2)滤渣的主要成分是: ________
(3)硼酸的电子式: ________;写出硼酸在水中电离的方程式: ________________;
(4)X为硼酸晶体加热完全脱水后的产物,其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为: ________;
(5)硼砂溶于90℃热水后,常用稀硫酸调pH至2~3(酸性)制取HBO3晶体,该反应的离子方程式为: ________________;从上述溶液中获得H3BO3晶体的操作: ________________。
【答案】 增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行,提高原料利用率(答到其中两点即可得分) +3 Mg(OH)2 H3BO3 + H2O[B(OH)4]-+ H+ 3Mg+B2O32B+3MgO B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
【解析】(1)粉碎硼铁矿的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应充分进行,提高原料利用率;Mg2B2O5·H2O中Mg是+2价,O是-2价,根据正负价代数和为0可知B的化合价为+3价。(2)滤渣能与盐酸反应生成氯化镁,因此主要成分是Mg(OH)2;(3)硼酸是共价化合物,电子式为;硼酸(H3BO3)是一种可溶于水的一元弱酸,与过量的NaOH反应生成Na[B(OH)4],则硼酸在水中电离的方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+;(4)X为硼酸晶体加热完全脱水后的产物,根据B的化合价可知X化学式为B2O3,与Mg反应制取粗硼的化学方程式为3Mg+B2O32B+3MgO;(5)硼砂溶于90℃热水后,常用稀硫酸调pH至2~3(酸性)制取HBO3晶体,该反应的离子方程式为B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3;硼酸的溶解度随温度的升高而增大,则从上述溶液中获得H3BO3晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
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【题目】实验室需配制500 mL 1 mol /L NaOH溶液,下列叙述正确的是
A.用托盘天平称量20.0 g NaOH固体
B.溶解后不需要冷却至室温,可立即转移至容量瓶
C.转移溶液时不需要使用玻璃棒引流
D.定容完毕并摇匀后发现液面低于刻度线,再补加几滴水至刻度线,对实验结果无影响
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【题目】A、B、C、D四种化合物其焰色反应均为紫色,A、B、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若向A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,若B与C的溶液混合可制得A,试推断:
(1)A是 , B是 , C是 , D是 .
(2)完成有关化学方程式:C→A , A→C , B+C→A .
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【题目】由短周期元素组成的中学常见的无机物A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列推断不正确的是
A. 若D是白色沉淀,D与A的摩尔质量相等,则X可能是铝盐
B. 若X是Na2S,C是气体,则A可能是氯气,且D和E能发生反应
C. 若D为CO,C能和E反应,则A是Na2O2,X的同素异形体只有3种
D. 若A是单质,B和D的反应是生成C,则E能还原Fe2O3
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【题目】短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,b是地壳中含量最高的元素,e的单质的熔点在同周期元素中最高,a、b的原子序数之和等于e的原子序数,d原子的核外电子层数等于最外层电子数:分别向cdb2溶液、c2eb3溶液中通入气体ab2,产生沉淀的质量与通入气体的体积的定性关系都可用右图表示。下列说法不正确的是
A. 原子半径:c>d>e>a>b
B. 工业上通常采用ab高温还原d2b3的方法冶炼d的单质
C. 同温下,0.1mol·L-1c2eb3溶液的pH大于0.1mol·L-1c2ab3溶液
D. 简单氢化物的热稳定性:b>a>e
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【题目】下列说法正确的是
A.某试样焰色反应呈黄色,则试样中一定含有K+
B.过滤操作时,为了加快过滤可以用玻璃棒搅拌漏斗的液体
C.蒸馏装置中,温度计水银球的位置应该在蒸馏烧瓶支管口附近
D.粗盐的提纯实验中,用到了萃取、分液操作
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【题目】钾、钠及其化合物的性质都类似。回答下列问题:
(1)单质钾与钠相比,熔沸点:K ____(填“>”“<” 或“=”,下同) Na;密度:K____Na。
(2)超氧化钾(KO2)与过氧化钠都能吸收CO2生成碳酸盐和氧气,因此均可用作急救供氧剂。写出超氧化钾与CO2反应的化学方程式:________
(3)若KO2和Na2O2分别与CO2反应时,欲得到等量的氧气,则所需KO2与Na2O2的物质的量之比为________,此时两反应转移的电子数之比为_________。
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【题目】最新研究表明,有毒气体H2S具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。
(1)下列事实中,可以用来比较H2S与H2SO3的酸性强弱的是______(填标号)。
A.H2S 的还原性强于H2SO3
B.0.10 mol·L-1的H2S和H2SO3的pH分别为4.5和2.1
C.H2S 不能与NaHCO3溶液反应,而H2SO3可以
D.等浓度的两种溶液pH 值: NaHS > NaHSO3
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知(1)式和(5)式的热化学方程式分别为___________、________________,制得等量H2所需能量系统I是系统II的_______倍。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应: H2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g) △H >0;保持T1温度,将0.20mol CO2与0.80mol H2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后COS的物质的量分数为0.02
①H2S的平衡转化率a1=_______%,反应平衡常数K=______________。
②在不同条件下发生上述反应,COS 的体积分数随时间(t)的变化如图所示,根据图象可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件中不同的是____________(填字母序号)CO2的转化率a2__a1,(填”>”或“<”)
A.压强 B.温度 C.催化剂
(4)反应开始,保持T1温度,2L 钢瓶中充入0.08molCO2、0.40mo1H2S、0.02molCOS和0.02molH2O,则此时V正___V逆(填”>”或“<”)判断依据是___________________________。
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【题目】关于氧化还原反应,下列说法正确的是( )
A. 被氧化的物质是还原剂
B. 氧化剂被氧化,还原剂被还原
C. 失去电子,化合价降低的物质是还原剂
D. 氧化剂失去电子,化合价升高
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