【題目】硼元素在自然界主要以硼酸.硼酸鹽和硼硅酸鹽存在.請(qǐng)回答下列問題:

(1)硼元素是ⅢA族的第一個(gè)元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為 , 天然硼元素有兩種穩(wěn)定同位素10B、11B,其相對(duì)原子質(zhì)量分別為10和11,它們的相對(duì)豐度分別為20%和80%,硼元素的平均相對(duì)質(zhì)量為
(2)硼酸(H3BO3)是一元弱酸,工業(yè)上用硼砂(Na2B4O710H2O)制備硼酸晶體的流程如圖甲:
不同溫度下硼酸的溶解度見下表:

溫度/℃

0

20

40

60

80

溶解度/g

2.7

5.0

8.7

14.8

23.8

①寫出硼砂溶液和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式
②上述流程中獲得粗硼酸晶體的操作Ⅰ為、過濾,進(jìn)一步將粗硼酸晶體提純的方法是
③25℃時(shí)0.1mol/L硼酸溶液的pH約為5.1,則其電離常數(shù)K約為
(3)硼酸在加熱過程中發(fā)生分解的失重曲線如圖乙所示.
①硼酸從開始加熱到107℃時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②硼酸加熱到160℃得到的固體的化學(xué)式為 . (B元素的相對(duì)原子質(zhì)量按11計(jì)算)
(4)NaBH4由于H元素顯﹣1價(jià),具有強(qiáng)還原性,是有機(jī)化學(xué)上的萬(wàn)能還原劑.在堿性條件下電解NaBO2溶液可以制得NaBH4 , 其反應(yīng)方程式為NaBO2+2H2O=2O2↑+NaBH4 , 則陰極反應(yīng)式為

【答案】
(1);10.8
(2)5H2O+B4O72+2H+=4H3BO3;降溫結(jié)晶(冷卻熱飽和溶液);重結(jié)晶;109.2
(3)H3BO3═HBO2+H2O;H2B4O7
(4)BO2+6H2O+8e﹣=BH4+8OH
【解析】解:(1)硼的核電荷數(shù)=核外電子總數(shù)=5,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為: ;天然硼元素有兩種穩(wěn)定同位素10B、11B,其相對(duì)原子質(zhì)量分別為10和11,它們的相對(duì)豐度分別為20%和80%,則硼元素的平均相對(duì)質(zhì)量為:10×20%+11×80%=10.8,
所以答案是: ; 10.8;(2)①硼砂溶液中溶質(zhì)為Na2B4O710H2O,與稀硫酸反應(yīng)生成H3BO3和硫酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為:5H2O+B4O72+2H+=4H3BO3 ,
所以答案是:5H2O+B4O72+2H+=4H3BO3; ②根據(jù)表中硼酸的溶解度可知,硼酸受溫度的影響較大,可以通過降低溫度的方法分離出硼酸,則上述流程中獲得粗硼酸晶體的操作Ⅰ為降溫結(jié)晶(冷卻熱飽和溶液)、過濾,若進(jìn)一步將粗硼酸晶體提純,可以通過重結(jié)晶的方法完成,所以答案是:降溫結(jié)晶(冷卻熱飽和溶液);重結(jié)晶;③25℃時(shí)0.1mol/L硼酸溶液的pH約為5.1,則該溶液中氫離子濃度為:c(H+)=105.1mol/L,c(H2BO3)≈c(H+)=105.1mol/L,由于硼酸的電離程度較小,則0.1mol/L硼酸溶液中未電離的硼酸濃度約為0.1mol/L,所以硼酸的電離平衡常數(shù)為:K= =109.2 , 所以答案是:109.2;(3)①2.48g硼酸的物質(zhì)的量為: =0.04mol,107℃時(shí)減少的固體質(zhì)量為:2.48g﹣1.76g=0.72g,減少部分應(yīng)該為水的質(zhì)量,減少的水的物質(zhì)的量為: =0.04mol,則1分子硼酸失去1分子水,所以該過程中反應(yīng)的方程式為:H3BO3═HBO2+H2O,
所以答案是:H3BO3═HBO2+H2O;②剩余固體從107℃加熱到160℃時(shí),減少水的質(zhì)量為:1.76g﹣1.58g=0.18g,其物質(zhì)的量為: =0.01mol,0.04mol HBO2中含有0.04molH、0.04molB和0.08molO,失去0.01mol水后得到的固體中含有:0.02molH、0.04molB和0.07molO,則H、B、O原子數(shù)之比為:2:4:7,則反應(yīng)后固體的化學(xué)式為:H2B4O7 ,
所以答案是:H2B4O7;(4)總反應(yīng)為NaBO2+2H2O=2O2↑+NaBH4 , 電解過程中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),則陰極H2O得到電子與BO2結(jié)合生成BH4和氫氧根離子,陰極的電極反應(yīng)式為:BO2+6H2O+8e﹣=BH4+8OH , 所以答案是:BO2+6H2O+8e﹣=BH4+8OH

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】濃度為2.00mol/L的鹽酸溶液1L,欲使其濃度變?yōu)?.00mol/L,下列方法可行的是(
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B.標(biāo)況下通入44.8L HCl氣體
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1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積變?yōu)?/span>1.2aL,容器BSO3轉(zhuǎn)化率為___________

2)若打開K,一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為___________L連通管中氣體體積忽略不計(jì))。

3)將不同物質(zhì)的量的H2O(g) CO分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):H2O(g)+COgCO2(g)+H2(g) H,得到如下數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時(shí)間/min

H2O

CO

CO

H2

650

2

4

2.4

1.6

5

900

1

2

1.6

0.4

3

900

2

1

a

b

t

①由表中數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)的H_______ 0“>”“<”)。

②實(shí)驗(yàn)a=______,達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)H2O(g)的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系為:α2(H2O)____α3(H2O)“>”、“<”“=”)。

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A.1:1
B.2:1
C.1:3
D.1:4

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A. 200℃時(shí),反應(yīng)從開始到平衡的平均速率vB)=0.04 mol·L1·min1

B. 200℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為25

C. 當(dāng)外界條件由200℃降溫到100℃,原平衡一定被破壞,且正逆反應(yīng)速率均增大

D. 由圖乙可知,反應(yīng)xAg)+yBgzCg)的ΔH<0,且a2

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D.苯、甲苯在一定條件下與混酸反應(yīng)

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