【（2014届山东省烟台市高三3月模拟化学试卷）硼、镁及其化-查字典问答网

来自耿元芬的问题

　　【（2014届山东省烟台市高三3月模拟化学试卷）硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O。利用硼镁矿制取】

　　（2014届山东省烟台市高三3月模拟化学试卷）

　　硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。

　　已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：

　　回答下列有关问题：

　　（1）硼砂中B的化合价为，溶于热水后，常用H2SO4调pH2～3制取H3BO3，反应的离子方程式为。X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为。

　　（2）MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是。若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为。

　　（3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O，则正极反应式为。若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时溶液中Mg2+离子浓度为。已知Ksp[Mg(OH)2]=5．610-12，当溶液pH=6时 (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出。

　　（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将 0．020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0．30mol·L-1Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18．00mL。盛装Na2S2O3溶液的仪器应为滴定管(填“酸式”或“碱式”)。该粗硼样品的纯度为。(提示：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)

1回答

2019-10-20 17:43

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彭洪才

　　（1）+3（2分）B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3（2分）Mg+B2O3===2B+3MgO（2分）

　　（2）防止MgCl2水解生成Mg(OH)2（2分）

　　2H2O+Mg2++2e-=H2↑+Mg(OH)2↓（2分）

　　（3）H2O2+2H++2e-=2H2O（2分） 0.045mol·L-1（2分）没有（2分）

　　（4）碱式（2分） 99%（2分）

　　（1）根据硼砂的化学式Na2B4O7•10H2O和化合价的代数和为0，可得B的化合价为+3；B4O72-与2H+反应可得H3BO3，离子方程式为：B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3；X为H3BO3晶体加热脱水的产物，为B2O3，与Mg发生氧化还原反应，化学方程式为：Mg+B2O3===2B+3MgO。

　　（2）MgCl2为强酸弱碱盐，能发生水解反应，所以MgCl2·7H2O在HCl氛围中加热的目的是：防止MgCl2水解生成Mg(OH)2；用惰性电极电解MgCl2溶液，阴极反应为H2O电离出的H+放电，电解方程式为：2H2O+Mg2++2e-=H2↑+Mg(OH)2↓

　　（3）镁-H2O2酸性燃料电池的正极为H2O2放电，电极方程式为：H2O2+2H++2e-=2H2O；起始电解质溶液pH=1，pH=2时反应的H+为：0.1mol•L‾1—0.01mol•L‾1=0.09mol•L‾1，根据Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O，可得Mg2+离子浓度为0.045mol·L-1；溶液pH=6时，c(OH‾)=10-8mol•L‾1，Q[Mg(OH)2]="0.045"mol·L-1×[10-8mol•L‾1]2=4.5×10-18<Ksp[Mg(OH)2]，所以没有Mg(OH)2沉淀析出。

　　（4）Na2S2O3为强碱弱酸盐，水解显碱性，所以Na2S2O3溶液应盛放在碱式滴定管内；根据元素守恒和离子方程式可得：2B~2BI3~3I2~6S2O32-，所以粗硼样品的纯度为：0.018L×0.30mol•L‾1×1/3×11g/mol÷×100%=99%

2019-10-20 17:47:05

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