练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    4．硼及其化合物在工业上有许多用途．以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：

    回答下列问题：
    （1）写出Mg2B2O5•H2O与硫酸反应的化学方程式Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2MgSO4+2H3BO3．
    （2）利用Fe3O4的磁性，可将其从“浸渣1”中分离．“浸渣1”中还剩余的物质是SiO2、CaSO4（写化学式）．
    （3）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为．
    （4）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是将Fe2+氧化为Fe3+．然后再调节溶液的pH约为5，目的是使Al3+与Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去．
    （5）“粗硼酸”中的主要杂质是七水硫酸镁（填名称）．

    分析 以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3），由流程可知，加硫酸溶解，Fe3O4、SiO2不溶，CaO转化为微溶于水的CaSO4，Fe3O4具有磁性，可以采用物理方法分离，滤渣1的成分为SiO2和CaSO4；
    “净化除杂”需先加H2O2溶液，将Fe 2+转化为Fe 3+，调节溶液的pH约为5，使Fe3+、Al3+均转化为沉淀，则滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出H3BO3，
    （1）Mg2B2O5•H2O与硫酸反应生成硫酸镁和硼酸；
    （2）四氧化三铁具有磁性，Fe3O4、SiO2不溶于稀硫酸，CaSO4属于微溶物；
    （3）NaBH4为离子化合物，含离子键、共价键，其电子式为；
    （4）双氧水具有氧化性，能将还原性亚铁离子氧化生成铁离子；条件溶液的pH在5左右时Fe3+、Al3+均转化为沉淀；
    （5）粗硼酸中主要杂质为可溶性的硫酸镁晶体．

    解答 解：以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3），由流程可知，加硫酸溶解，Fe3O4、SiO2不溶，CaO转化为微溶于水的CaSO4，Fe3O4具有磁性，可以采用物理方法分离，滤渣1的成分为SiO2和CaSO4；
    “净化除杂”需先加H2O2溶液，将Fe 2+转化为Fe 3+，调节溶液的pH约为5，使Fe3+、Al3+均转化为沉淀，则滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出H3BO3，
    （1）Mg2B2O5•H2O与硫酸反应生成硫酸镁和硼酸，反应方程式为Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2MgSO4+2H3BO3，故答案为：Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2MgSO4+2H3BO3；
    （2）利用Fe3O4的磁性，可将其从“浸渣”中分离．“浸渣”中还剩余的物质是SiO2、CaSO4，故答案为：Fe3O4；SiO2、CaSO4；
    （3）NaBH4为离子化合物，含离子键、共价键，其电子式为，故答案为：；
    （4）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是将亚铁离子氧化为铁离子．然后在调节溶液的pH约为5，目的是使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去，
    故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去；
    （5）最后浓缩结晶时硫酸镁易结合水以晶体析出，则“粗硼酸”中的主要杂质是七水硫酸镁，故答案为：七水硫酸镁．

    点评 本题考查物质分离和提纯的综合应用，为高频考点，涉及基本实验操作、化学用语、氧化还原反应等知识点，把握实验流程及发生的反应、混合物分离提纯方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度不大．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．能用H++OH-═H2O 来表示的化学反应是（　　）
    A．CuO溶于稀H2SO4B．NaOH溶液和HNO3溶液反应
    C．KOH溶液和CH3COOH溶液反应D．Ba（OH）2 溶液和H2SO4溶液反应

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列每组分子主要能形成分子间氢键的是（　　）
    A．HClO4和 H2SO4B．CH3COOH和H2SeC．C2H5OH和NaOHD．H2O2和HNO3

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．取一定质量的镁铝合金粉末，投入到过量的NaOH溶液中，充分反应后过滤，向等滤液中通入足量CO2气体，滤出沉淀，洗涤、干燥、灼烧，冷却后称量固体的质量与原合金质量相等．则合金中镁的质量分数为（　　）
    A．65.4%B．52.9%C．47.1%D．34.6%

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．下列有关说法正确的是（　　）
    A．4.6g乙醇与足量的钠反应放出1.12L氢气
    B．可用苯或大豆油从溴水中萃取溴
    C．0.1mol丙烷中含有约6.02×1023个共价键
    D．分子式为C4H9Cl的有机物共有5种

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列有关比较中，大小顺序排列错误的是（　　）
    A．沸点：NH3＞H2O＞HF＞HClB．物质的熔点：石英＞食盐＞碘＞汞
    C．结合质子（H+）的能力：OH-＞NH3＞H2OD．粒子的直径：S2-＞Cl-＞K+＞Ca2+

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．为测定某碳酸氢钠样品的纯度（含有少量氯化钠），某实验小组通过以下装置设计实验方案（已知：每个方案均称取mg样品）．

    （1）若剂X为足量的Ba（OH）2溶液，由A、B、D组成实验装置．实验过程中需持续缓缓通入空气，其主要作用是把生成的二氧化碳全部赶入装置D中，使之全部被氢氧化钡溶液吸收．A装置中NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳等酸性气体，D中反应的离子方程式是CO2+Ba2++2OH-═BaCO3↓+H2O．
    （2）若试剂X为浓硫酸，装置的连接顺序为ADCB（填装置的字母编号）．该方案需直接测定的物理量是装置C反应前后的质量．
    （3）某同学也可用如图F装置进行上述测定：
    ①为了减小实验误差，量气管中加入的液体X为饱和NaHCO3溶液．②通过实验，测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏低，产生这种现象的原因可能是b．（填序号）：
    a．测定气体体积时未冷却至室温
    b．测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面
    c．Y型管中留有反应生成的气体
    d．气体进入量气管前未用浓硫酸干燥
    ③量气管中测得生成的气体体积为VmL（标准状况），则该样品中NaHCO3的纯度为$\frac{3V}{8m}$%．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．有关合金的叙述错误的是（　　）
    A．铁与非金属氯、氧很难形成合金B．合金是混合物
    C．形成合金后，其熔点要提高D．形成合金后，其硬度要增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．实验室中保存下列试剂的方法，不正确的是（　　）
    A．保存氢氧化钠溶液，常用带橡胶塞的玻璃瓶
    B．保存浓硝酸，常用带玻璃塞的棕色试剂瓶
    C．保存金属铝时，常在试剂瓶中加入煤油进行封存
    D．保存氢氟酸时，常用塑料瓶而不用玻璃瓶

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案