硼镁矿属于硼酸盐,可用来制备硼酸(H3BO3)和MgO,方法如下:硼镁矿粉与(NH4)2SO4溶液混合后加热,反应生成H3BO3晶体和MgSO4溶液,同时放出NH3;再向MgSO4溶液中通入NH3与CO2,得到MgCO3沉淀和滤液,沉淀经洗涤、煅烧后得MgO,滤液则循环使用。回答下列问题:
(1)与硅酸盐类似,硼酸盐结构也比较复杂,如硬硼钙石化学式为Ca2B6O11·5H2O,将其改写为氧化物的形式________。
(2)上述制备过程中,检验沉淀洗涤是否完全的方法是________。
(3)写出MgSO4溶液中通入NH3与CO2反应的化学方程式________。
(4)若准确称取1.68 g硼镁矿,完全反应后得H3BO3晶体1.24 g,MgO 0.8 g,计算该硼酸盐的组成。(写出计算过程)________
高三化学实验题困难题
硼镁矿属于硼酸盐,可用来制备硼酸(H3BO3)和MgO,方法如下:硼镁矿粉与(NH4)2SO4溶液混合后加热,反应生成H3BO3晶体和MgSO4溶液,同时放出NH3;再向MgSO4溶液中通入NH3与CO2,得到MgCO3沉淀和滤液,沉淀经洗涤、煅烧后得MgO,滤液则循环使用。回答下列问题:
(1)与硅酸盐类似,硼酸盐结构也比较复杂,如硬硼钙石化学式为Ca2B6O11·5H2O,将其改写为氧化物的形式________。
(2)上述制备过程中,检验沉淀洗涤是否完全的方法是________。
(3)写出MgSO4溶液中通入NH3与CO2反应的化学方程式________。
(4)若准确称取1.68 g硼镁矿,完全反应后得H3BO3晶体1.24 g,MgO 0.8 g,计算该硼酸盐的组成。(写出计算过程)________
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硼镁矿属于硼酸盐,可用来制备硼酸(H3BO3)和MgO,方法如下:硼镁矿粉与(NH4)2SO4溶液混合后加热,反应生成H3BO3晶体和MgSO4溶液,同时放出NH3;再向MgSO4溶液中通入NH3与CO2,得到MgCO3沉淀和滤液,沉淀经洗涤、煅烧后得MgO,滤液则循环使用。回答下列问题:
(1)与硅酸盐类似,硼酸盐结构也比较复杂,如硬硼钙石化学式为Ca2B6O11·5H2O,将其改写为氧化物的形式 。
(2)上述制备过程中,检验沉淀洗涤是否完全的方法是 。
(3)写出MgSO4溶液中通入NH3与CO2反应的化学方程式 。
(4)若准确称取1.68 g硼镁矿,完全反应后得H3BO3晶体1.24 g,MgO 0.8 g,计算该硼酸盐的组成。(写出计算过程)
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硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3 +、Al3+、Fe2 +和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3. 2、5.2、9.7和12.4。
(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出,故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为________。
(2)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg2+、SO42-,还含有Fe3 +、Fe2+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,除去的杂质离子是________。H2O2的作用是________ (用离子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是________。
(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4•H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)]、磁铁矿(Fe3O4) 、磁黄铁矿(Fe2S)、晶质铀矿(UO2)等,以该矿为原料制备MgSO4•H2O和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下:
已知:UO22+在pH为4~5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高浸出率可采取的措施有:_______________________(至少答两个措施),该步骤中NaClO3可将UO2转化为UO22+,则该反应的离子方程式为 ________ 。
(2)“除铁净化”需要加入 ______ (填化学式)把溶液pH调节至4~5,滤渣的成分是____。
(3)“蒸发浓缩”时,加入固体MgCl2的作用是 ______________________ 。
(4)铁精矿(Fe3O4、Fe2S)经过一系列加工后,可用于制备氢氧化铁固体。已知T℃Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-39、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16 、Kw=10-a,回答下列问题:
①在T℃,假设Fe3+水解的离子方程式是:Fe3+(aq)+3H2O(l)= Fe(OH)3 (s)+3H+(aq),则该条件下Fe3+水解反应的平衡常数K=___________(用含a的字母表示)。
②在T℃向饱和的Fe(OH)3、Fe(OH)2混合溶液中,加入少量NaOH固体(忽略溶液体积变化),则溶液中的会________(填“变大”“变小”或“不变”),请结合相关数据推理说明:____________________________ 。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)
Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | |
开始沉淀时 | 1.9 | 3.4 | 7.0 | 9.1 |
完全沉淀时 | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 11.1 |
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有______、_______等。
(2)酸浸时发生反应:2MgO·SiO2 + 2H2SO4=2MgSO4 + SiO2 + 2H2O,2MgO·B2O3+ 2H2SO4 + H2O=2H3BO3 + 2MgSO4。
①上述反应体现出酸性强弱:H2SO4______H3BO3(填“>”或“<”)。
② 酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解,写出相关反应的离子方程式:______、______。
③ 已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3 + OH- B(OH)4-。下列关于硼酸的说法正确的是__(填序号)。
a. 硼酸是一元酸
b. 向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
c. 硼酸的电离方程式可表示为:H3BO3 + H2OB(OH)4-+H+
(3)检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液,______(填操作和现象),证明溶液中含有Fe2+。
(4)除去浸出液中的杂质离子: 用MgO调节溶液的pH至______以上,使杂质离子转化为______(填化学式)沉淀,过滤。
(5)获取晶体:ⅰ.浓缩滤液,使MgSO4和H3BO3接近饱和;ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合下图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入到高压釜中,______(将方法补充完整)。
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富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)
Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | |
开始沉淀时 | 1.9 | 3.4 | 7.0 | 9.1 |
完全沉淀时 | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 11.1 |
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有_____、_____等。
(2)酸浸时发生反应
2MgO·SiO2 +2H2SO4=2MgSO4+SiO2+2H2O,
2MgO·B2O3+2H2SO4+H2O=2H3BO3+2MgSO4。
①上述反应体现出酸性强弱:H2SO4______H3BO3(填“>”或“<”)。
②酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解,写出相关反应的离子方程式:___________、____________。
③已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3+OH- =B(OH)4-。下列关于硼酸的说法正确的是_____。
a.硼酸的电离方程式可表示为:H3BO3 + H2OB(OH)4-+H+
b.硼酸是一元弱酸
c.向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
(3)检验浸出液中的杂质离子
取少量浸出液,______(填操作和现象),证明溶液中含有Fe2+。
(4)除去浸出液中的杂质离子
用MgO调节溶液的pH至____以上,使杂质离子转化为______(填化学式)沉淀,过滤。
(5)获取晶体
ⅰ.浓缩滤液,使MgSO4和H3BO3接近饱和;
ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合下图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入到高压釜(高压环境可保证在高温条件下水为液态)中,__________(将方法补充完整)。
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富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)
Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | |
开始沉淀时 | 1.9 | 3.4 | 7.0 | 9.1 |
完全沉淀时 | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 11.1 |
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有______、_______等。
(2)酸浸时发生反应:2MgO·SiO2 + 2H2SO4=2MgSO4 + SiO2 + 2H2O,2MgO·B2O3+ 2H2SO4 + H2O=2H3BO3 + 2MgSO4。
①上述反应体现出酸性强弱:H2SO4______H3BO3(填“>”或“<”)。
② 酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解,写出相关反应的离子方程式:______、______。
③ 已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3 + OH- B(OH)4-。下列关于硼酸的说法正确的是__(填序号)。
a. 硼酸是一元酸
b. 向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
c. 硼酸的电离方程式可表示为:H3BO3 + H2OB(OH)4-+H+
(3)检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液,______(填操作和现象),证明溶液中含有Fe2+。
(4)除去浸出液中的杂质离子: 用MgO调节溶液的pH至______以上,使杂质离子转化为______(填化学式)沉淀,过滤。
(5)获取晶体:ⅰ.浓缩滤液,使MgSO4和H3BO3接近饱和;ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合下图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入到高压釜中,______(将方法补充完整)。
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.硼酸(H3BO3:相对分子质量62)大量应用于玻璃制造业,以硼镁矿(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3, Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:ⅰ.Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4。
ⅱ.H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。
(1)为了提高硼镁矿粉的浸出率,可采取的措施有_________________________(至少答两条)
(2)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg2+和SO42-,还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO, H2O2的作用是_____________(用离子方程式表示),MgO除去的杂质离子是_______。
(3)已知H3BO3与过量的NaOH反应生成Na[B(OH)4],试写出H3BO3在溶液中的电离方程式:__________。
(4)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是_________________________,母液中的主要溶质有______________。
(5)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4·H2O,应采取的 措施是将“母液”蒸发浓缩,____________
(6)测定所得产品的纯度:取ag 硼酸,小心加热使其分解脱去水分(杂质受热不分解),得残留固体bg,则产品的纯度为_____。
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以硼镁矿(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、A12O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:表一:不同温度下H3BO3的溶解度
温度℃) | 20 | 40 | 60 | 100 |
溶解度(g) | 5.0 | 8.7 | 14.8 | 40.2 |
表二:不同物质沉淀完全时的pH
物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,应采取的措施为_________________________。
(2)“浸出液”显酸性,含有H3BO3、Mg2+和SO42-,还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时,向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,可以除去的杂质离子为_______________________,H2O2的作用为_____________________(用离子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的为__________________________。
(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4·H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,____________________________________。
(5)己知25℃时,硼酸(H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3(aq)+H2O(1) [B(OH)4]-(aq)+H+(aq);K=5.7×10-10;25℃时,0.7mol·L-1硼酸溶液中c(H+)=__________mol·L-1。
(6)已知25℃时:
化学式 | H2CO3 | CH3COOH |
电离常数 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | K=1.75×10-5 |
下列说法正确的是________(填选项字母)。
a.碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生
b.碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生
c.等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者>后者
d.等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者>后者
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以硼镁矿(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、A12O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:表一:不同温度下H3BO3的溶解度
温度℃) | 20 | 40 | 60 | 100 |
溶解度(g) | 5.0 | 8.7 | 14.8 | 40.2 |
表二:不同物质沉淀完全时的pH
物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,应采取的措施为_________________________。
(2)“浸出液”显酸性,含有H3BO3、Mg2+和SO42-,还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时,向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,可以除去的杂质离子为_______________________,H2O2的作用为_____________________(用离子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的为__________________________。
(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4·H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,____________________________________。
(5)己知25℃时,硼酸(H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3(aq)+H2O(1) [B(OH)4]-(aq)+H+(aq);K=5.7×10-10;25℃时,0.7mol·L-1硼酸溶液中c(H+)=__________mol·L-1。
(6)已知25℃时:
化学式 | H2CO3 | CH3COOH |
电离常数 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | K=1.75×10-5 |
下列说法正确的是________(填选项字母)。
a.碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生
b.碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生
c.等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者>后者
d.等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者>后者
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析