Question

(15分) 硼和鋁位于同一主族，它們可以形成許多組成和性質(zhì)類似的化合物，一種用硼鎂礦(Mg2B2O5·H2O)制取單質(zhì)硼的工藝流程圖如下：

回答下列問題：

（1）Mg2B2O5·H2O中B的化合價(jià)為_____________。

（2）溶液a、溶液b中溶質(zhì)的化學(xué)式分別為_________、_________。

（3）寫出步驟①的化學(xué)方程式_______________________________。

（4）寫出步驟⑤的化學(xué)方程式_______________________________。

（5）步驟③中化學(xué)反應(yīng)可以發(fā)生的原因是______________________。

（6）BF3是有機(jī)化學(xué)中常用的酸性催化劑，BF3分子中B和F最外層的電子數(shù)分別為_____、______個(gè)。

（7）乙硼烷(B2H6)是一種氣態(tài)高能燃料，寫出乙硼烷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式____。

 

Answer 1

(15分，除標(biāo)明分值外，其余每空均為2分。)（1）+3(1分)

（2）NaHCO3 ；Na2SO4(不寫化學(xué)式不得分) （3）Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg(OH)2

（4）B2O3+3Mg2B+3MgO(不寫條件扣1分) （5）較強(qiáng)酸制較弱酸原理(只要符合邏輯均給分)

（6）6；8(每空1分) （7）B2H6+3O2B2O3+3H2O(不寫條件扣1分)

【解析】

試題分析：（1）Mg2B2O5·H2O中Mg、H、O的化合價(jià)分別為+2價(jià)、+1價(jià)和－2價(jià)，則根據(jù)化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為0可知B的化合價(jià)為（5×2－2×2）÷2＝+3價(jià)；

（2）NaBO2溶液中還有過量的氫氧化鈉，通入足量的CO2后生成碳酸氫鈉，則溶液a中溶質(zhì)的化學(xué)式為NaHCO3；Na2B4O7·10H2O晶體與稀硫酸反應(yīng)生成H3BO3晶體，則根據(jù)原子守恒可知還有硫酸鈉生成，因此溶液b中溶質(zhì)的化學(xué)式為Na2SO4；

（3）硼鎂礦與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀、硼酸鈉，方程式為Mg2B2O5·H2O+2NaOH＝2NaBO2+2Mg(OH)2。

（4）鎂是活潑的金屬，在加熱的條件下與B2O3固體反應(yīng)生成氧化鎂和B，方程式為B2O3+3Mg2B+3MgO。

（5）硫酸是強(qiáng)酸，而硼酸是弱酸，因此該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是較強(qiáng)酸制較弱酸原理。

（6）B和F分別是第ⅢA 、ⅦA族元素，在BF3分子中B原子與F原子形成3對共用電子對，所以BF3分子中B和F最外層的電子數(shù)分別為6和8個(gè)。

（7）乙硼烷在空氣中燃燒生成三氧化二硼和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為B2H6+3O2B2O3+3H2O。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備工藝流程圖的有關(guān)分析與判斷