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硼与铝同主族,它是一种重要的战略资源,硼酸微溶于水,对人体的受伤组织有缓和的防腐作用,故可以用于医药和食品防腐等方面,工业上以硼镁矿(Mg2B205•H20)为原料生产硼酸(H3BO3)
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硼与铝同主族,它是一种重要的战略资源,硼酸微溶于水,对人体的受伤组织有缓和的防腐作用,故可以用于医药和食品防腐等方面,工业上以硼镁矿(Mg2B205•H20)为原料生产硼酸(H3BO3)的流程下,请问答下列问题
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(1)沉淀I的主要成份(写化学式)为___,为加快碱浸速率,可采取的措施有(写两点)___,操作Ⅱ的名称为___.
(2)红外光谱研究表明溶液I含有BO2-(偏硼酸根),写出上述流程中生成硼砂(无水物化学式为Na2B4O7)的离子方程式___.
(3)写出硼砂与硫酸反应的化学方程式___等物质浓度的硼砂、苏打、硫酸钠溶液中pH大到小的顺序为___(用化学式回答).
(4)研究表明硼酸是一元酸,0.01mol硼酸最多可与20ml___mol•L-1的NaOH溶液恰好完全中和,写出反应的离子方程式___.
(5)硼的化合物硼氢化钠(NaBH4)直接燃料电池(DBFC)因其能量密度高备受关注.在催化剂存在下,NaBH4可水解产生稳定的氢气(氧化剂与还原剂物质的量比为2:1),写出水解时的化学方程式___.
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(1)沉淀I的主要成份(写化学式)为___,为加快碱浸速率,可采取的措施有(写两点)___,操作Ⅱ的名称为___.
(2)红外光谱研究表明溶液I含有BO2-(偏硼酸根),写出上述流程中生成硼砂(无水物化学式为Na2B4O7)的离子方程式___.
(3)写出硼砂与硫酸反应的化学方程式___等物质浓度的硼砂、苏打、硫酸钠溶液中pH大到小的顺序为___(用化学式回答).
(4)研究表明硼酸是一元酸,0.01mol硼酸最多可与20ml___mol•L-1的NaOH溶液恰好完全中和,写出反应的离子方程式___.
(5)硼的化合物硼氢化钠(NaBH4)直接燃料电池(DBFC)因其能量密度高备受关注.在催化剂存在下,NaBH4可水解产生稳定的氢气(氧化剂与还原剂物质的量比为2:1),写出水解时的化学方程式___.
▼优质解答
答案和解析
用氢氧化钠溶液浸取硼镁矿,溶液I含有BO2-,结合硼镁矿的化学式可知沉淀I为Mg(OH)2,过滤分离,滤液中通入二氧化碳调节pH,结晶析出硼砂(无水物化学式为Na2B4O7),再加入硫酸得到硼酸,硼酸微溶于水,过滤分离.
(1)沉淀I的主要成份为Mg(OH)2,将硼镁矿粉碎、搅拌、适当加热、增大氢氧化钠溶液浓度等可以加快碱浸速率,操作Ⅱ是分离互不相溶的固体与液体,采取过滤方法分离,
故答案为:Mg(OH)2;镁矿粉碎、适当加热;过滤;
(2)溶液I含有Na+、BO2-离子,通入二氧化碳得到Na2B4O7,还得到碳酸钠或碳酸氢钠,反应离子方程式为:2Na++4BO2-+CO2=Na2B4O7↓+CO32-,
故答案为:2Na++4BO2-+CO2=Na2B4O7↓+CO32-;
(3)硼砂与硫酸反应生成新酸与新盐,反应得到硼酸与硫酸钠,反应化学方程式为:Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4,
硫酸钠为强酸强碱盐,溶液呈中性,硼砂、苏打均为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,由反应可知硼酸的酸性比碳酸的弱,Na2B4O7溶液的碱性更强,故溶液pH顺序:Na2B4O7>Na2CO3>Na2SO4,
故答案为:Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4;Na2B4O7>Na2CO3>Na2SO4;
(4)硼酸是一元酸,与氢氧化钠按物质的量1:1反应,消耗NaOH为0.01mol,则氢氧化钠的物质的量浓度为
=0.05mol/L,反应方程式为:H3BO3+OH-=BO2-+2H2O,
故答案为:0.5;H3BO3+OH-=BO2-+2H2O;
(5)在催化剂存在下,NaBH4可水解产生稳定的氢气(氧化剂与还原剂物质的量比为2:1),水是氧化剂,NaBH4+2H2O→4H2,结合质量守恒、电荷守恒可知有BO2-生成,水解时的化学方程式为:NaBH4+2H2O=4H2↑+NaBO2,
故答案为:NaBH4+2H2O=4H2↑+NaBO2.
(1)沉淀I的主要成份为Mg(OH)2,将硼镁矿粉碎、搅拌、适当加热、增大氢氧化钠溶液浓度等可以加快碱浸速率,操作Ⅱ是分离互不相溶的固体与液体,采取过滤方法分离,
故答案为:Mg(OH)2;镁矿粉碎、适当加热;过滤;
(2)溶液I含有Na+、BO2-离子,通入二氧化碳得到Na2B4O7,还得到碳酸钠或碳酸氢钠,反应离子方程式为:2Na++4BO2-+CO2=Na2B4O7↓+CO32-,
故答案为:2Na++4BO2-+CO2=Na2B4O7↓+CO32-;
(3)硼砂与硫酸反应生成新酸与新盐,反应得到硼酸与硫酸钠,反应化学方程式为:Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4,
硫酸钠为强酸强碱盐,溶液呈中性,硼砂、苏打均为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,由反应可知硼酸的酸性比碳酸的弱,Na2B4O7溶液的碱性更强,故溶液pH顺序:Na2B4O7>Na2CO3>Na2SO4,
故答案为:Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4;Na2B4O7>Na2CO3>Na2SO4;
(4)硼酸是一元酸,与氢氧化钠按物质的量1:1反应,消耗NaOH为0.01mol,则氢氧化钠的物质的量浓度为
0.01mol |
0.02L |
故答案为:0.5;H3BO3+OH-=BO2-+2H2O;
(5)在催化剂存在下,NaBH4可水解产生稳定的氢气(氧化剂与还原剂物质的量比为2:1),水是氧化剂,NaBH4+2H2O→4H2,结合质量守恒、电荷守恒可知有BO2-生成,水解时的化学方程式为:NaBH4+2H2O=4H2↑+NaBO2,
故答案为:NaBH4+2H2O=4H2↑+NaBO2.
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