【題目】硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2OFe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3SiO2)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:

已知:硼酸為粉末狀晶體,易溶于水,加熱到一定溫度可分解為無水物。

回答下列問題:

1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式___。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外,還可采取的措施有(寫兩條):___。

2浸渣中還剩余的物質(zhì)是:___(寫化學(xué)式)。

3凈化除雜需先加H2O2溶液,作用是___。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是___。

4粗硼酸中的主要雜質(zhì)是___(填名稱)。

5)單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,用化學(xué)方程式表示制備過程___。

【答案】Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3 減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應(yīng)溫度 SiO2CaSO4 Fe2+氧化為Fe3+ 使Al3+Fe3+形成氫氧化物而除去 (七水)硫酸鎂 2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg3MgO+2B

【解析】

以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2OFe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3),由流程可知,加硫酸溶解,Fe3O4SiO2不溶,CaO轉(zhuǎn)化為微溶于水的CaSO4Fe3O4具有磁性,可以采用物理方法分離,濾渣1的成分為SiO2CaSO4

凈化除雜需先加H2O2溶液,將Fe 2+轉(zhuǎn)化為Fe 3+,調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,使Fe3Al3均轉(zhuǎn)化為沉淀,則濾渣為Al(OH)3、Fe(OH)3,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾分離出H3BO3

(1)Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和硼酸,化學(xué)方程式 Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3

為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外,還可采取的措施有:減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應(yīng)溫度;

(2)利用Fe3O4的磁性,可將其從浸渣中分離,浸渣中還剩余的物質(zhì)是SiO2、CaSO4;

(3)凈化除雜需先加H2O2溶液,作用是將Fe2+氧化為Fe3+ 。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是使Al3+Fe3+形成氫氧化物而除去;

(4)根據(jù)方程式Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3,反應(yīng)中還生成硫酸鎂,粗硼酸中的主要雜質(zhì)是(七水)硫酸鎂;

(5)硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,硼酸受熱分解,生成三氧化二硼,鎂將硼還原,化學(xué)方程式:2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg3MgO+2B。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是由常見元素組成的一些單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。各方框表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物(部分物質(zhì)已經(jīng)略去)。其中A、B、D在常溫下均為無色無味的氣體,C是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,M是最常見的無色液體。

(1)寫出C→E的化學(xué)方程式: 。

(2)實(shí)驗(yàn)室常用加熱兩種固體混合物的方法制備物質(zhì)C,其化學(xué)方程式為: ,干燥C常用 (填寫試劑名稱)。

(3)E物質(zhì)遇到D物質(zhì)時(shí),會(huì)觀察到 現(xiàn)象,若用排水法收集F,則最終集氣瓶中收集到的氣體為 (填寫物質(zhì)的化學(xué)式)。

(4)寫出A→D的化學(xué)方程式: 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知 X、Y、Z、Q、R、E六種前四周期元素中,原子序數(shù)XYZQRE,其結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如表:

元素

結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息

X

原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)

Y

原子核外的L層有3個(gè)未成對(duì)電子

Z

地殼中含量最多的元素

Q

單質(zhì)常溫常壓下是氣體,原子的M層上有1個(gè)未成對(duì)的p電子

R

核電荷數(shù)是YQ的核電荷數(shù)之和

E

N能層上只有一個(gè)電子,K、LM層均排滿電子

請(qǐng)根據(jù)信息回答有關(guān)問題:

(1)寫出元素Y的原子核外價(jià)電子排布圖:___________。X的一種氫化物相對(duì)分子質(zhì)量為26,其分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為______。

(2)XY、Z三種元素的第一電離能由高到低的排列為(寫元素符號(hào))_____

(3)X、Z元素分別與氫元素形成的最簡(jiǎn)單化合物中,沸點(diǎn)較高的為(寫化學(xué)式)______,原因是________

(4)XZY2屬于等電子體,寫出化合物XZ的結(jié)構(gòu)式:_____

(5)R的一種配合物的化學(xué)式為RCl36H2O。已知0.01mol RCl36H2O在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理,產(chǎn)生0.02mol AgCl沉淀。此配合物最可能是____。

A.[R(H2O)6]Cl3 B.[R(H2O)5Cl]Cl2H2O

C.[R(H2O)4Cl2]Cl2H2O D.[R(H2O)3Cl3]3H2O

(6)向含少量ESO4的水溶液中逐滴滴入氨水,生成藍(lán)色沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:__,繼續(xù)滴加氨水至過量,沉淀溶解,得到深藍(lán)色溶液,寫出反應(yīng)的離子方程式為:__

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】膽礬CuSO4·5H2O可寫[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖:

下列有關(guān)膽礬的說法正確的是(

A.Cu2+的電子排布式為[Ar]3d84s1

B.所有氧原子都采取sp3雜化

C.氧原子參與形成離子鍵、配位鍵和氫鍵三種化學(xué)鍵

D.因?yàn)樽饔昧Φ牟煌,膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某強(qiáng)酸性溶液 X,可能含有 Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+CO32-、SO42-、SiO32-、NO3-中的一種或幾種離子,取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其現(xiàn)象及轉(zhuǎn)化如下圖。反應(yīng)過程中有一種氣體是紅棕色。請(qǐng)回答下列問題:

(1)由強(qiáng)酸性條件即可判斷溶液X中一定不存在的離子有___________________。

(2)溶液X中,關(guān)于NO3-的判斷一定正確的是___________。

a.一定有 b.一定沒有 c.可能有

(3)產(chǎn)生氣體A的離子方程式為________________ ,并用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

(4)若轉(zhuǎn)化中,D、H2OO2三種物質(zhì)恰好發(fā)生化合反應(yīng)生成E,則反應(yīng)中DO2的物質(zhì)的量之比為__________。

(5)對(duì)不能確定是否存在的離子,可以另取X溶液,加入下列溶液中的種,根據(jù)現(xiàn)象即可判斷,該試劑最好是_____________ 。

NaOH溶液 KSCN溶液 ③石蕊試劑 pH試紙 KMnO4溶液⑥氯水和KSCN的混合溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示,有關(guān)說法正確的是( )

A. ①為簡(jiǎn)單立方堆積 為六方最密堆積 為體心立方堆積 為面心立方最密堆積

B. 每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)分別為:①1個(gè),②2個(gè),③2個(gè),④4個(gè)

C. 晶胞中原子的配位數(shù)分別為:①6②8,③8,④12

D. 空間利用率的大小關(guān)系為:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某?茖W(xué)活動(dòng)小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)(如圖1)進(jìn)行了大膽改進(jìn),設(shè)計(jì)如圖2(選用容積為40mL的試管作為反應(yīng)容器和潤(rùn)滑性很好的注射器組裝)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行。請(qǐng)你對(duì)比分析圖1、圖2實(shí)驗(yàn),回答下列有關(guān)問題:

I.請(qǐng)結(jié)合圖1回答下列問題:

1)指出實(shí)驗(yàn)中A、B儀器的名稱:A___B___。

2)寫出紅磷燃燒反應(yīng)的表達(dá)式___。

3)實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)燃紅磷后觀察到___,待紅磷熄滅并冷卻至室溫后,打開彈簧夾,觀察到___。

4)由此實(shí)驗(yàn)可推知剩余主要?dú)怏w的化學(xué)性質(zhì)是___(答一條即可)。

II.改用圖2實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下:①將紅磷裝入試管中,將30mL的注射器活塞置于10mL刻度處,并按圖2中所示的連接方式固定好,再將彈簧夾夾緊橡皮管②點(diǎn)燃酒精燈③撤去酒精燈,待試管冷卻后松開彈簧夾④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。

5)與圖1比較,圖2裝置的優(yōu)點(diǎn)是___(答一點(diǎn)即可)。

6)若用圖2裝置測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)小于,則可能的原因是___(寫一條即可)。

7)圖2實(shí)驗(yàn)中注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為___mL刻度處才停止(忽略導(dǎo)管氣體體積)。

8)若圖2裝置中改用容積為80mL試管且不使用夾彈簧夾,其它操作都不變,為確保實(shí)驗(yàn)成功,則加熱前注射器活塞前沿至少應(yīng)調(diào)整到___mL刻度處(填整數(shù))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2ONaHCO3的混合物,某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2H2O的質(zhì)量,來確定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟:

①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,首先進(jìn)行的操作是__________

②稱取樣品,并將其放入硬質(zhì)玻璃管中,稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。

③打開活塞K1、K2,關(guān)閉K3,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,其目的是________。

④關(guān)閉活塞K1、K2,打開K3,點(diǎn)燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體。裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

⑤打開活塞K1,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,然后拆下裝置,再次稱量洗氣瓶C的質(zhì)量和U形管D的質(zhì)量。

(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)回答下列問題。

①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣,對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是_______________

E處干燥管中盛放的藥品是堿石灰,其作用是_____________,如果實(shí)驗(yàn)中沒有該裝置,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量_____________(偏大”“偏小無影響”)。

③若樣品質(zhì)量為w g,反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為m1g、m2g,則混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化妝品的組分Z具有美白功效,其原料從楊樹中提取,現(xiàn)可用如下反應(yīng)制備:

下列敘述正確的是(  )

A.XYZ均能使溴水褪色,且原理相同

B.XZ均能與Na2CO3溶液反應(yīng)放出CO2

C.Z中含手性碳原子

D.Y可作加聚反應(yīng)的單體,X可作加聚反應(yīng)的單體

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