Question

在元素周期表中，铝在硼的正下方，它们有很多相似的化学性质，可以形成许多组成和性质类似的化合物。单质硼可以通过硼镁矿Mg₂B₂O₅·H₂O来制取。

（1）写出步骤①的化学方程式                          ，

（2）写出步骤②的离子方程式                          ，

（3）写出表示溶液a物料守恒的关系                     ；

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

（5）将制得的粗硼在一定条件下反应全部生成BI₃，BI₃热分解可以得到纯净的单质硼。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，达到滴定终点时消耗27.00 mL Na₂S₂O₃溶液。（已知：I₂+2S₂O₃^2－2I^－+S₄O₆^2－）

①滴定过程中所用的指示剂为          ，滴定终点的现象是                 ；

②粗硼中硼的含量为____           ；

（6）利用硼砂晶体（Na₂B₄O₇•10H₂O）可制备过硼酸钠，它是一种优良的漂白剂，被广泛应用于洗衣粉、漂白粉、洗涤剂中。已知纯净的过硼酸钠晶体中各元素的物质的量之比为以n（Na）：n（B）：n（H）：n（O）=1：1：n：7。取过硼酸钠晶体在70℃以上加热将逐步失去结晶水，测得固体质量随温度的变化如图所示，则乃时所得晶体的化学式为              ，请写出简要的解题过程。

 

 

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）利用强酸制备弱酸H₃BO₃ （1分）

（5）①淀粉溶液（1分）    溶液由蓝色恰好变为无色（1分）

②79.2%（2分）

（6）NaBO₃·H₂O（1分）  

解题过程  （3分）

解：T₃时   n(Na)== 0.2 mol    （1分）

则30.80 g样品中，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

故原晶体为NaBO₃·4H₂O   （1分）

设T₃时晶体的化学式为NaBO₃·mH₂O

则由T₃时晶体中钠元素的质量分数可得 × 100% = 23%

解得m = 1

所以T₃时晶体的化学式为NaBO₃·H₂O（1分）

【解析】

试题分析：（3）通入过量二氧化碳得到的是碳酸氢钠溶液，所以有c(Na^＋) = c(CO₃^2－) + c(HCO₃^－) + c(H₂CO₃) 。

（5）①Na₂S₂O₃溶液成碱性，S₂O₃^2-离子水解溶液显示碱性，反应的离子方程式为：S₂O₃^2-+H₂O⇌HS₂O₃^-+OH^-；滴定过程中有碘单质参与，可以使用淀粉溶液作为指示剂；滴定结束时，锥形瓶中溶液蓝色褪去且30s内不褪色。

②硫代硫酸钠的物质的量为：2.00mol/L×0.027L=0.054mol，根据关系式：B～BI₃～3/2I₂～3S₂O₃^2-，n（B）=1/3n（S₂O₃^2-）=0.018mol，硼的质量为：11g/mol×0.018mol=0.1944g，粗硼中硼的含量为：×100%=79.2%，故答案为：79.2%；

考点：考查本题考查了盐类的水解、复杂化学式的计算等。