Question

12．過硼酸鈉是一種優(yōu)良的漂白劑，被廣泛應(yīng)用于洗衣粉，漂白粉和洗滌劑中．以硼砂（主要成份Na₂B₄O₇•10H₂O）為原料生產(chǎn)過硼酸鈉晶體的主要流程如下：

（1）由Na₂B₄O₇和NaOH反應(yīng)制NaBO₂的離子方程式為B₄O₇^2-+2OH^-=4BO₂^-+H₂O．
（2）沉淀A 中有雜質(zhì)Mg（OH）₂，加入過量的酸可得含Mg²⁺的溶液，過濾后在濾液中加堿形成Mg（OH）₂．設(shè)c（Mg²⁺）=0.056mol•L^-1，那么調(diào)節(jié)pH=9時(shí)，才開始出現(xiàn)Mg（OH）₂沉淀．（已知：Mg（OH）₂的K_sp=5.6×10^-12）
（3）過硼酸鈉有兩種含水鹽，即A：NaBO₃•4H₂O和B：NaBO₃•H₂O，寫出由A制得B的方程式（指明條件）NaBO₃•4H₂O$\frac{\underline{\;高于70℃\;}}{\;}$NaBO₃•H₂O+3H₂O，A和B哪一個(gè)的漂白能力強(qiáng)B．
（4）用過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）代替過硼酸鈉漂白有什么優(yōu)缺點(diǎn)過碳酸鈉較過硼酸鈉在低溫下溶解性能好，價(jià)格高．

Answer 1

分析 以硼砂（主要成份Na₂B₄O₇•10H₂O）為原料生產(chǎn)過硼酸鈉晶體，硼砂中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液PH=10-11，過濾得到沉淀A和NaBO₂的溶液，加入過氧化氫過濾得到硼酸鈉晶體，
（1）根據(jù)已知由Na₂B₄O₇和NaOH反應(yīng)制NaBO₂，結(jié)合原子守恒和電荷守恒即可寫出離子方程式；
（2）根據(jù)溶度積計(jì)算出氫氧根離子濃度，再根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算氫離子濃度，再求pH；
（3）在冷而干燥的空氣中，純度較高的過硼酸鈉是較穩(wěn)定的，在40℃或潮濕的空氣中分解，并放出氧氣，在63℃時(shí)溶于自身的結(jié)晶水而分解，并結(jié)成黏性固塊，高于70℃時(shí)失去3個(gè)結(jié)晶水而形成一水物，一水過硼酸鈉作為一種高效穩(wěn)定的氧系漂白劑；
（4）過硼酸鈉在60℃以上的熱水中才能充分溶解并發(fā)揮作用，過碳酸鈉較過硼酸鈉在低溫下溶解性能好．

解答 解：（1）根據(jù)已知可寫出反應(yīng)物和部分生成物：
Na₂B₄O₇+NaOH→NaBO₂+？，根據(jù)質(zhì)量守恒可知未知物為H₂O，
配平后方程式為：Na₂B₄O₇+2NaOH═4NaBO₂+H₂O，離子方程式為：B₄O₇^2-+2OH^-=4BO₂^-+H₂O．
故答案為：B₄O₇^2-+2OH^-=4BO₂^-+H₂O．
（2）Mg²⁺沉淀的PH計(jì)算如下：Ksp═c（Mg²⁺）×c（OH^-）² ，設(shè)c（OH^-）濃度為x，帶入Ksp表達(dá)式得：
0.056×x²═5.6×10^-12，
解得x═1.0×10^-5，
C（H⁺）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{1×1{0}^{-5}}$═1×10^-9，
pH═9．故調(diào)節(jié)溶液的pH=9時(shí)，才開始出現(xiàn)沉淀．
故答案為：9；
（3）在冷而干燥的空氣中，純度較高的過硼酸鈉是較穩(wěn)定的，在40℃或潮濕的空氣中分解，并放出氧氣，在63℃時(shí)溶于自身的結(jié)晶水而分解，并結(jié)成黏性固塊，高于70℃時(shí)失去3個(gè)結(jié)晶水而形成一水物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaBO₃•4H₂O$\frac{\underline{\;高于70℃\;}}{\;}$NaBO₃•H₂O+3H₂O，一水過硼酸是從四水合物的過硼酸鈉中脫掉三個(gè)水分子后得到產(chǎn)品．與四水過硼酸鈉相比，一水過硼酸鈉具有更高的活性氧含量、更高的熱穩(wěn)定性和更高的溶解速率；
故答案為：NaBO₃•4H₂O$\frac{\underline{\;高于70℃\;}}{\;}$NaBO₃•H₂O+3H₂O；B；
（4）過硼酸鈉在60℃以上的熱水中才能充分溶解并發(fā)揮作用，過碳酸鈉較過硼酸鈉在低溫下溶解性能好，其水溶液呈堿性，可以分解為碳酸鈉和過氧化氫，有更好的漂白效果，故答案為：過碳酸鈉較過硼酸鈉在低溫下溶解性能好，價(jià)格高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)選擇分析判斷，計(jì)算是難點(diǎn)，計(jì)算時(shí)要充分利用題目所給數(shù)量關(guān)系和表中數(shù)據(jù)，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念快速解題．