(2013•江西三模)硼是一种重要的非金属元素,单质硼可以通过硼镁矿Mg2B2O5•H2O来制取.

(2013•江西三模)硼是一种重要的非金属元素,单质硼可以通过硼镁矿Mg2B2O5•H2O来制取.
第①步:将硼镁矿用浓碱NaOH溶液溶解,过滤得NaBO2溶液.
第②步:将NaBO2浓缩后通入CO2调节碱度,结晶析出硼砂Na2B4O7•10H2O.
第③步:将硼砂溶于水后,用H2SO4调节酸度,过滤得H3BO3晶体.
第④步:加热硼酸使之脱水生成氧化物.
第⑤步:脱水产物用镁还原即得粗单质硼.请回答下列问题:
(1)第①步和第⑤步的化学方程式分别为______,______.
(2)将制得的粗硼在一定条件下反应全部生成BI3,然后BI3热分解可以得到纯净的单质硼.0.20g粗硼制成的BI3分解得到的I2全部被收集后,用 2.00mol/LNa2S2O3溶液滴定,用去27.00mL Na2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).
①Na2S2O3溶液成碱性,用离子方程式表达其原因______,此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______.
(3)上述制得的硼砂晶体(Na2B4O7•10H2O)还可制备过硼酸钠,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.已知纯品过硼酸钠晶体中各元素的物质的量之比为n(Na):n(B):n(H):n(O)=1:1:n:7.将制得的纯品样品在70℃以上加热将逐步失去结晶水,测得纯品质量随温度的变化如下图所示,则T3时所得晶体的化学式为:______.
koskmin 1年前 已收到1个回答 举报

ok66668888 幼苗

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解题思路:(1)根据第①步为Mg2B2O5•H2O与氢氧化钠溶液的反应、第⑤步为B2O3与Mg的反应写出反应的方程式;
(2)①根据碱性溶液使用碱式滴定管完成;根据淀粉与碘单质显示蓝色判断;根据反应结束后溶液的蓝色消失分析;
②根据反应方程式及滴定数据计算出粗硼中硼的含量;
(3)根据各元素物质的量比以及图中各数据计算出各元素的原子个数比,写出化学式.

(1)第①步为Mg2B2O5•H2O与氢氧化钠溶液反应,反应的化学方程式为:Mg2B2O5•H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg(OH)2↓;第⑤步为B2O3与Mg反应,反应的化学方程式为:B2O3+3Mg=3MgO+2B,
故答案为:Mg2B2O5•H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg(OH)2↓;B2O3+3Mg=3MgO+2B;
(2)①Na2S2O3溶液成碱性,S2O32-离子水解溶液显示碱性,反应的离子方程式为:S2O32-+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,
故答案为:S2O32-+H2O⇌HS2O3-+OH-;淀粉溶液;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~[3/2]I2~3S2O32-,n(B)=[1/3]n(S2O32-)=0.018mol,
硼的质量为:10.8g/mol×0.018mol=0.1944g,粗硼中硼的含量为:[0.1944g/2.00g]×100%=97.2%,
故答案为:97.2%;
(3)计算过程:T3时,n(Na)=[20.0g×23%/23g/mol]=0.2mol
则30.8g样品中,根据n(Na):n(B):n(H):n(O)=1:1:n:7=0.2:0.2:0.2n:1.4,
样品的质量为:0.2×23+0.2×11+0.2n+1.4×16=30.8
解得:n=8,则原晶体为:NaBO3•4H2O.
T3时所得晶体中钠元素的质量分数,求出结晶水数目:[23/23+11+48+18n]=0.23,解得n=1,
所以T3时所得晶体的化学式为NaBO3•H2O,
故答案为:NaBO3•H2O.

点评:
本题考点: 化学方程式的书写;盐类水解的原理;复杂化学式的确定.

考点点评: 本题考查了盐类的水解、复杂化学式的计算,题目难度稍大,计算是难点,计算时要充分利用题目所给数量关系和表中数据,根据质量关系和质量分数的概念快速解题.

1年前

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