【題目】硼酸(H3BO3)是有重要用途的一元弱酸。請回答下列問題:

(1)單質(zhì)硼溶于熱的濃硝酸可以生成硼酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

(2)利用鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)制硼酸,已知天然的Fe3O4不溶于酸。生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下:

①“浸渣”主要成分的化學(xué)式為_____________

②“凈化除雜”:濾液保持一定溫度,需先加H2O2溶液,然后再調(diào)節(jié)溶液的pH=5.6。溫度不宜過高的原因是___________。調(diào)節(jié)溶液的pH=5.6的主要目的是___________。

[已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39], Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,

[已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.7×10-6], Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,

(3)硼酸也可以通過電解方法制備。工作原理如圖所示。

①寫出陽極的電極反應(yīng)式___________________

②a膜或b膜為陽離子交換膜的是________;陰極室溶液的濃度________(填“變大”、“不變”、“變小”)。

(4)寫出一定條件下硼酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________

【答案】B+3HNO3H3BO3+3NO2 SiO2、Fe3O4 溫度過高使H2O2分解 使Fe3+Al3+完全形成氫氧化物沉淀 2H2O-4e-=O2+4H+ a 變大 NaOH+H3BO3=NaB(OH)4

【解析】

1B與濃硝酸的反應(yīng)類似于C與濃硝酸的反應(yīng);

2)根據(jù)反應(yīng)流程分析,硫酸浸出剩余物質(zhì)只有Fe3O4SiO2,其余物質(zhì)均變?yōu)閷?yīng)離子,凈化除雜過程主要將溶液中的Fe2+、Fe3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為沉淀,利用溶度積的差異可以通過緩慢提高pH實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)離子的去除。

3)根據(jù)電源情況判斷左邊為陽極,右邊為陰極,依據(jù)電化學(xué)相關(guān)知識作答。

1)單質(zhì)硼溶于熱的濃硝酸可以生成硼酸,方程式為:B+3HNO3H3BO3+3NO2

2)①反應(yīng)的原料中除了SiO2、Fe3O4之外,其余物質(zhì)均可以與硫酸反應(yīng)生成對應(yīng)的離子,故浸渣主要成分為:SiO2Fe3O4;②H2O2受熱易分解為水和氧氣,故溫度不宜過高,調(diào)節(jié)pH5.6的目的是使Fe3+、Al3+完全形成氫氧化物沉淀,故答案為:①溫度過高使H2O2分解;②使Fe3+Al3+完全形成氫氧化物沉淀;

3)①陽極室溶液為稀硫酸,石墨電極為惰性電極,陽極應(yīng)該是溶液中的水失電子生成氧氣,電極反應(yīng)為:2H2O-4e-=O2↑+4H+;②溶液中的陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動,故a膜為陽離子交換膜,陰極室發(fā)生得電子的還原反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,有OH-生成,溶液的pH增大,故答案為:①2H2O-4e-=O2↑+4H+;②a膜;變大;

4)硼酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:NaOH+H3BO3=NaB(OH)4

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】下列敘述中正確的是(

A.可用明礬和漂白粉處理自來水,二者的作用原理相同

B.室溫下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀釋后,溶液中不變

C.氯水、氨水、王水是混合物,水銀、水玻璃是純凈物

D.可用澄清的石灰水鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Na2S2O35H2O在化學(xué)定量分析中常用作基準(zhǔn)物質(zhì),實(shí)驗(yàn)室制備原理為:Na2CO3 + 4SO2 + 2Na2S 3Na2S2O3+ CO2設(shè)計如圖1裝置夾持儀器省略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ______;

C中所盛試劑可能是 ______;若要停止A中的化學(xué)反應(yīng),除取下酒精燈停止加熱外,還可以采取的操作是 ______

⑶學(xué)生乙在加熱A后,發(fā)現(xiàn)液面下的銅絲變黑,如圖2。對黑色生成物該學(xué)生提出如下假設(shè):

①可能是CuO ②可能是Cu2O ③可能是CuS。

學(xué)生丙提出假設(shè)②一定不成立,依據(jù)是 ______;該生用如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證黑色物質(zhì)的組成:基于上述假設(shè)分析,黑色物質(zhì)的組成為 ______ (填化學(xué)式)

⑷實(shí)驗(yàn)室用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液測量某工業(yè)廢水中的I2的濃度。

已知:I2 + 2S2O32 = S4O62 + 2I

①以淀粉為指示劑,則到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 ______ ;

②若標(biāo)液Na2S2O3的濃度0.0030mol/L,滴定25.00 mL工業(yè)廢水消耗該Na2S2O3溶液體積如右圖所示,則該廢水中I2的濃度為 ______ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】最近一個科學(xué)硏究小組創(chuàng)建了一種通過連續(xù)電解將能量儲存為化學(xué)能的裝置。在氧化釔基質(zhì)的陽極和二氧化鈦涂覆的鈦陰極之間是可通過H+的固體聚合物電解質(zhì)。其結(jié)構(gòu)如圖所示,則下列說法正確的是

A. 電源的b極為負(fù)極

B. 在能量轉(zhuǎn)換過程中,固體電解質(zhì)中H+由陰極向陽極移動

C. 陰極電極反應(yīng)式為:OX + 4H+ + 4e GC + H2O

D. 為增強(qiáng)陽極電解液導(dǎo)電性,可在水中添加適量NaCl

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以鎳廢料(主要成分為鎳鐵合金,含少量銅)為原料,生產(chǎn)NiO的部分工藝流程如下:

已知:下表列出了幾種金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L1計算)。

Ni2

Fe2

Fe3

Cu3

開始沉淀pH

6.2

7.6

2.3

4.2

沉淀完全pH

8.5

9.1

3.2

5.6

(1) “酸溶Ni轉(zhuǎn)化為NiSO4,該過程中溫度控制在7080 ℃的原因是________________。

(2) “氧化時,Fe2參加反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。

(3) “除鐵時需控制溶液的pH范圍為________。

(4) “濾渣的主要成分為___________(填化學(xué)式)。

(5) “沉鎳時得到堿式碳酸鎳[xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀。

①在隔絕空氣條件下,“煅燒堿式碳酸鎳得到NiO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

②“沉鎳時,溶液pH增大,堿式碳酸鎳中Ni元素含量會增加,原因是_________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于元素化合物的化學(xué)用語不正確的是

A.氟離子的結(jié)構(gòu)示意圖:

B.HCl形成共價鍵的過程:

C.鉛蓄電池放電時的負(fù)極反應(yīng):Pb(s)+SO42-(aq)-2e=PbSO4(s)

D.氧化生成單質(zhì)硫:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可從酸牛奶中提取,純凈的A為無色粘稠液體,易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)步驟

解釋或?qū)嶒?yàn)結(jié)論

①稱取A 9.0g,升溫使其汽化,測其密度是相同條件下H245倍。

試通過計算填空:

(1)A的相對分子質(zhì)量為______

②將此9.0g A在足量純O2中充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4g13.2g。

(2)A的分子式為______

③另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng),生成2.24L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

(3)該有機(jī)物分子中含有羥基、羧基各1mol,羥基的電子式為______

A的核磁共振氫譜如圖:

(4)A中含有______種氫原子

⑤綜上所述,A的結(jié)構(gòu)簡式______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的副產(chǎn)品生產(chǎn)鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程,所設(shè)計的裝置如圖所示:

(1)A中制取Cl2的反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________。

(2)B裝置的作用:①______;②______;③______。

(3)D裝置中的石棉上吸附著潮濕的KI,其作用是________________。

(4)E裝置的作用是_____(填序號)。

A.收集氣體 B.吸收氯氣 C.吸收氯化氫

(5)E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法是______________

(6)將1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),測得4種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物A只含有CH、O三種元素,常用作有機(jī)合成的中間體。16.8 g該有機(jī)物燃燒生成44.0 g CO214.4 g H2O;質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為84,紅外光譜分析表明A分子中含有O—H鍵和位于分子端的C≡C鍵,核磁共振氫譜上有三個峰,峰面積之比為6∶1∶1。

1A的分子式是____________。

2)下列物質(zhì)中,一定條件下能與A發(fā)生反應(yīng)的是_________________。

AH2BNa C.酸性KMnO4溶液 DBr2

3A的結(jié)構(gòu)簡式是________________________。

4)有機(jī)物BA的同分異構(gòu)體,1 mol B可與1 mol Br2加成。該有機(jī)物中所有碳原子在同一個平面上,沒有順反異構(gòu)現(xiàn)象。B的結(jié)構(gòu)簡式是______________________

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