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)___________________
高二化学实验题困难题
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)___________________
高二化学实验题困难题查看答案及解析
硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O)与硫酸反应可制备硼酸(H3BO3),下列措施能增大该反应速率的是( )
A. 增加反应时间 B. 降低反应温度
C. 减小H2SO4浓度 D. 减小硼镁矿颗粒粒度
高二化学选择题简单题查看答案及解析
硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(含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5.0 g、8.7 g、14.8 g、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)“浸取”时主要反应的化学方程式为_____________________。
(2)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是___________________________。
(3)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg2+、SO42-,还含有其他杂质。“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)。
(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,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”蒸发浓缩后,最佳结晶条件是_____________。
A. 升温结晶 B. 降温结晶 C. 加压升温结晶 D. 降压降温结晶
(5)在实际生产中为了提高原料的综合利用率,可以利用除杂后滤渣作为提炼铝的原料,工艺流程为:
试剂a可选用________(化学式)溶液,若试剂b为AlCl3则由滤液得固体A的离子反应方程式为___________,在实际工业生产中,流程中的一定条件指的是________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:H3BO3+OH-=B(OH)4一,H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是
A.当电路中通过1mol电子时,可得到lmolH3BO3
B.将电源的正负极反接,工作原理不变
C.阴极室的电极反应式为:2H2O-4e-=O2+4H+
D.B(OH)4一穿过阴膜进入阴极室,Na+穿过阳膜进入产品室
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
硼酸(H3BO3)可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,工作原理如图所示。下列有关表述错误的是( )
A. M室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. N室中,进口和出口的溶液浓度大小关系为a%<b%
C. b膜为阴离子交换膜,产品室发生反应为H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O
D. 理论上每生成1mol H3BO3,阴极室可生成5.6 L气体(标准状况)
高二化学单选题困难题查看答案及解析
硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反应:
H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]–(aq)+H+(aq).下列说法正确的是( )
A.将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生
B.将一滴醋酸溶液滴入碳酸溶液中一定能观察到有气泡产生
C.等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较,pH:前者>后者
D.等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较,pH:前者>后者
高二化学选择题简单题查看答案及解析
硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)。下列说法正确的是
化学式 | 电离常数(298 K) |
硼酸 | K=5.7×10-10 |
碳酸 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 |
醋酸 | K=1.75×10-5 |
A.将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生
B.将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生
C.等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较,pH:前者>后者
D.等物质的量浓度的碳酸溶液和醋酸溶液比较,pH:前者>后者
高二化学选择题中等难度题查看答案及解析
轻质氧化镁和硼酸(H3BO3)都是重要的化工原料,可采用硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸和轻质氧化镁,其工艺流程如图:
下列叙述错误的是( )
A.Fe2O3、Al2O3都不能溶于(NH4)2SO4溶液
B.进入“吸收”工序中的气体为NH3
C.若“过滤2”时调节溶液的碱性越强得到的硼酸越多
D.“沉镁”中得到的母液经加热后可返回“溶浸”工序循环使用
高二化学单选题困难题查看答案及解析
【加试题】硼与铝为同族元素。据报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录,硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛;硼酸(H3BO3)是极弱的一元弱酸。硼镁矿主要成分为Mg2B2O5.H2O,用硼镁矿、碳铵法实验室制备硼酸的主要流程如下:
请回答:
(1)步骤①中实验室需要把硼镁矿放在 仪器中焙烧(填实验仪器)。
(2)步骤③中采用减压过滤,该小组同学所用的装置如右图所示,若实验过程中发现倒吸现象,应采取最简单的实验操作是 ;从NH4H2BO3溶液获得硼酸晶体蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体,下列实验条件容易使得到的硼酸晶体有较大颗粒的是 。
A.较高温度下快速蒸发
B.用冰水冷却 NH4H2BO3溶液
C.采用较稀的NH4H2BO3溶液
(3)硼酸是极弱的一元弱酸,用离子方程式表示硼酸溶液显酸性的原因 ;硼酸溶解度如下图所示,从操作③中获得H3BO3晶体需要洗涤、干燥,洗涤过程中需要用 (填“冷水”或“热水”),你的理由是 ;
(4)测定硼酸晶体纯度的试验方法是,取0.5000g样品与锥形瓶中,滴加甘油,微热使样品溶解,迅速冷却至室温,滴加指示剂,用NaOH标准溶液滴定至15.80ml时到达终点。已知:每1.00mlNaOH滴定液相当于30.92mg的H3BO3,则该样品中H3BO3的质量分数为 ;
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
【加试题】硼与铝为同族元素。据报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录,硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛;硼酸(H3BO3)是极弱的一元弱酸。硼镁矿主要成分为Mg2B2O5.H2O,用硼镁矿、碳铵法实验室制备硼酸的主要流程如下:
请回答:
(1)步骤①中实验室需要把硼镁矿放在 仪器中焙烧(填实验仪器)。
(2)步骤③中采用减压过滤,该小组同学所用的装置如右图所示,若实验过程中发现倒吸现象,应采取最简单的实验操作是 ;从NH4H2BO3溶液获得硼酸晶体蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体,下列实验条件容易使得到的硼酸晶体有较大颗粒的是 。
A.较高温度下快速蒸发
B.用冰水冷却 NH4H2BO3溶液
C.采用较稀的NH4H2BO3溶液
(3)硼酸是极弱的一元弱酸,用离子方程式表示硼酸溶液显酸性的原因 ;硼酸溶解度如下图所示,从操作③中获得H3BO3晶体需要洗涤、干燥,洗涤过程中需要用 (填“冷水”或“热水”),你的理由是 ;
(4)测定硼酸晶体纯度的试验方法是,取0.5000g样品与锥形瓶中,滴加甘油,微热使样品溶解,迅速冷却至室温,滴加指示剂,用NaOH标准溶液滴定至15.80ml时到达终点。已知:每1.00mlNaOH滴定液相当于30.92mg的H3BO3,则该样品中H3BO3的质量分数为 ;
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