【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·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)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 SiO2和CaSO4 將Fe2+氧化為Fe3+ 使Al3+與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·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)，由流程可知，加硫酸溶解，Fe3O4、SiO2不溶，CaO轉(zhuǎn)化為微溶于水的CaSO4，Fe3O4具有磁性，可以采用物理方法分離，濾渣1的成分為SiO2和CaSO4；

“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Fe3＋、Al3＋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+與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)駶櫟募t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)X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，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)未成對的p電子

R

核電荷數(shù)是Y與Q的核電荷數(shù)之和

E

N能層上只有一個(gè)電子，K、L、M層均排滿電子

請根據(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)X、Y、Z三種元素的第一電離能由高到低的排列為(寫元素符號)_____。

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

(4)XZ與Y2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③中，D、H2O、O2三種物質(zhì)恰好發(fā)生化合反應(yīng)生成E，則反應(yīng)中D與O2的物質(zhì)的量之比為__________。

(5)對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_____________ 。

①NaOH溶液 ②KSCN溶液 ③石蕊試劑 ④pH試紙 ⑤KMnO4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為簡單立方堆積 ②為六方最密堆積 ③為體心立方堆積 ④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：①6，②8，③8，④12

D. 空間利用率的大小關(guān)系為：①＜②＜③＜④

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某�？茖W(xué)活動(dòng)小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”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)容器和潤滑性很好的注射器組裝）實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行。請你對比分析圖1、圖2實(shí)驗(yàn)，回答下列有關(guān)問題：

I.請結(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、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過測量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2和H2O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，請回答下列問題。

①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣，對測定結(jié)果的影響是_______________。

②E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，則會導(dǎo)致測量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量_____________(填“偏大”“偏小”或“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.X、Y和Z均能使溴水褪色，且原理相同

B.X和Z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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