14.硼酸鋅(2ZnO•3B2O3•3.5H2O)為白色粉末,是一種新型的阻燃劑,不溶于水,能在高溫下脫水,具有吸熱、發(fā)泡及沖稀可燃物的功效,合成硼酸鋅的一種工藝流程如圖:

回答下列問(wèn)題:
(1)步驟①中的硼砂Na2[B4O5(OH)4]•8H2O易溶于水,可少量水解生成等物質(zhì)的量的H3BO3(硼酸)和NaBO2(硼酸鈉).Na2[B4O5(OH)4]•8H2O中B元素的化合價(jià)為+3;H3BO3屬于一元弱酸(填“強(qiáng)酸”或“弱酸”)
(2)步驟②中發(fā)生的反應(yīng)會(huì)生成兩種產(chǎn)物,其中之一是H3BO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaBO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2H3BO3
(3)中國(guó)化學(xué)家胡云楚對(duì)步驟③進(jìn)行了改進(jìn),直接將固體ZnO和H3BO3磨成微米級(jí)的物質(zhì),且在一定條件下能得到納米級(jí)硼酸鋅.胡云楚改進(jìn)后的制備過(guò)程不能(填“能”或“不能”)在高溫下進(jìn)行,原因是高溫下硼酸鋅會(huì)脫水.
(4)步驟④若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,需要的玻璃儀器除燒杯外,還有漏斗、玻璃棒.
(5)證明步驟⑤中沉淀已洗凈的方法是取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則表明已洗凈.
(6)在873K下,利用LiH、B及H2通過(guò)化合反應(yīng)可制取LiBH4.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiH+2B+3H2$\frac{\underline{\;873K\;}}{\;}$2IiBH4

分析 硼砂Na2[B4O5(OH)4]•8H2O易溶于水,可少量水解生成等物質(zhì)的量的H3BO3(硼酸)和NaBO2(硼酸鈉),硼砂水解生成的NaBO2能和NaOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鈉和硼酸,然后加入ZnO得到2ZnO•3B2O5,然后冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥、研磨得到2ZnO•3B2O5•3.5H2O,
(1)根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算;H3BO3是一元弱酸;
(2)步驟②中硫酸和硼酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng);
(3)硼酸鋅(2ZnO•3B2O5•3.5H2O)能在高溫下脫水;
(4)步驟④若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,需要的玻璃儀器除燒杯外,還有漏斗和玻璃棒;
(5)晶體吸附的是硫酸根離子,硫酸根離子用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗(yàn);
(6)在873K下,利用氫化鋰、單質(zhì)硼及氫氣可制取LiBH4,根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式.

解答 解:(1)硼砂Na2[B4O5(OH)4]•8H2O中鈉元素+1價(jià),氧元素-2價(jià),氫元素+1價(jià),化合價(jià)代數(shù)和為0,則B元素的化合價(jià)為+3;H3BO3是一元弱酸;
故答案為:+3;弱酸;
(2)步驟②中硫酸和硼酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鈉和硼酸,反應(yīng)方程式為2NaBO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2H3BO3;
故答案為:2NaBO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2H3BO3;
(3)硼酸鋅(2ZnO•3B2O5•3.5H2O)能在高溫下脫水,所以不能在高溫下制取;
故答案為:不能;高溫下硼酸鋅會(huì)脫水;
(4)步驟④若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,需要的玻璃儀器除燒杯外,還有漏斗和玻璃棒,漏斗進(jìn)行過(guò)濾、玻璃棒引流;
故答案為:漏斗、玻璃棒;
(5)晶體吸附的是硫酸根離子,硫酸根離子用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗(yàn),其操作方法為:取最后洗滌液中的上層液體,向溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,如果產(chǎn)生白色沉淀就說(shuō)明沒(méi)有洗滌干凈,否則已經(jīng)洗滌干凈;
故答案為:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則表明已洗凈;
(6)在873K下,利用氫化鋰、單質(zhì)硼及氫氣可制取LiBH4,根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式,反應(yīng)方程式為2LiH+2B+3H2$\frac{\underline{\;873K\;}}{\;}$2IiBH4
故答案為:2LiH+2B+3H2$\frac{\underline{\;873K\;}}{\;}$2IiBH4

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備,為高頻考點(diǎn),涉及基本操作、離子檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn),明確基本操作方法、物質(zhì)或離子性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)是解本題關(guān)鍵,注意硫酸根離子檢驗(yàn)方法,易錯(cuò)點(diǎn)是化學(xué)用語(yǔ)的正確運(yùn)用,需要學(xué)生加強(qiáng)練習(xí).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列有關(guān)電化學(xué)裝置的說(shuō)法正確的是(  )
A.用圖1裝置處理銀器表面的黑斑(Ag2S),銀器表面發(fā)生的反應(yīng)為Ag2S+2e-═2Ag+S2-,該過(guò)程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3
B.用圖2裝置電解一段時(shí)間后,銅電極部分溶解,溶液中銅離子的濃度基本不變
C.圖3裝置中若直流電源的X極為正極,則該裝置可實(shí)現(xiàn)粗銅的電解精煉
D.圖4裝置中若M是銅,則該裝置能防止鐵被腐蝕

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈦的還原性介于鋁和鋅之間,但在常溫下,鈦金屬具有優(yōu)異的抗腐蝕性能,是制造飛機(jī)、火箭和宇宙飛船的最好材料.一種以鈦鐵礦(含 85%的FeTiO3,雜質(zhì)不參與反應(yīng))為原料制備Ti的工藝如下:鈦鐵礦$→_{過(guò)濾}^{H_{2}SO_{4}}$硫酸氧鈦溶液$→_{過(guò)濾}^{H_{2}O/△}$H2TiO3$\stackrel{焙燒}{→}$TiO4$→_{高溫}^{C,Cl_{2}}$$→_{高溫}^{Mg/Ar}$Ti
已知:硫酸法制鈦的第一步操作進(jìn)使磨細(xì)的鈦鐵礦與濃硫酸(濃度在80%以上)在343-353℃溫度、不斷攪拌的條件下反應(yīng),主要反應(yīng)是非機(jī)化還原反應(yīng),產(chǎn)物是TiOSO4和 FeSO4•TiOSO4 遇水水解.
(1)FeTiO3中Ti的化合價(jià)為,硫酸與 FeTiO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4+FeTiO3=FeSO4+TiOSO4+2H2O.
(2)第二步要加大量的水加熱制備H2TiO3,請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋原因TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+,加熱,加水促進(jìn)平衡正向移動(dòng).
(3)TiCl4極易水解,將它暴露在空氣中會(huì)產(chǎn)生煙霧,故可以制作煙舞彈,用化學(xué)方程式解釋原因TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl.
(4)如果從Na、Zn、Fe中選一種金屬代替Mg,填金屬跟TiCl4反應(yīng)的化學(xué)方程式是TiCl4+4Na$\frac{\underline{\;高溫\;}}{Ar}$Ti+4NaCl
(5)為測(cè)定溶液中,TiOSO4的含量,首先取待測(cè)液10mL,加過(guò)量奶粉,充分震蕩,使其完全反應(yīng):3TiO2++Al+6H+═3Ti3+Al3++3H2O,過(guò)濾洗洗滌后將所得溶液定容為酸式滴定管100mL,取出濾液20.00mL,向其中滴加2-3滴KSCN溶液做指示劑,用(一種玻璃儀器)滴加 0.100 0mol/L. FeCl3溶液,發(fā)生Ti3++Fe3+=Ti4+ Fe2+.當(dāng)溶液出現(xiàn)紅色時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn),此時(shí)用去了30.00 mL FeCl3溶液,待測(cè)液中TiOSO4的物質(zhì)的量濃度是1.50 mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

2.有四種物質(zhì):①Al2O3、②HNO3、③NaHCO3、④NaOH.根據(jù)要求,回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出物質(zhì)③的電離方程式NaHCO3═Na++HCO3-
(2)寫(xiě)出物質(zhì)①和④反應(yīng)的離子方程式Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O.
(3)寫(xiě)出物質(zhì)③和④反應(yīng)的離子方程式HCO3-+OH-=CO32-+H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.下列物質(zhì)能通過(guò)化合反應(yīng)直接制得的是(  )
①FeCl2   ②H2SiO3   ③NH4NO3   ④HCl.
A.①③④B.①②③C.①②D.①②③④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.一定條件下,體積為10L的密閉容器中,1molX和1mol Y進(jìn)行反應(yīng):2X(g)+2Y(g)?Z(g),經(jīng)60s達(dá)到平衡,生成0.3molZ.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.若升高溫度,X的體積分?jǐn)?shù)增大,則正反應(yīng)的△H>0
B.將容器體積變?yōu)?0L,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{1}{2}$
C.以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.001mol/(L•s)
D.若圖縱坐標(biāo)是正反應(yīng)速率,則反應(yīng)應(yīng)該在絕熱條件下進(jìn)行,圖象最高點(diǎn)為平衡點(diǎn)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

6.(1)8.4g N2與9.6g某單質(zhì)Rx所含原子個(gè)數(shù)相同,且分子數(shù)之比為3:2,則R的相對(duì)原子質(zhì)量是16,x值為3.
(2)4.5g水與24.5g硫酸所含的分子數(shù)相等,它們所含氧原子數(shù)之比是1:4,其中氫原子數(shù)之比是1:1.
(3)如圖所示,分別向密閉容器內(nèi)可移動(dòng)活塞的兩邊充入空氣(已知空氣體積占整個(gè)容器容積的1/4)、H2和O2的混合氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,若將H2、O2的混合氣體點(diǎn)燃引爆.活塞先左彈,恢復(fù)原溫度后,活塞右滑停留于容器的中央.則原來(lái)H2、O2的體積之比可能為7:2 或4:5.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.122.5 g KClO 3中含Cl-數(shù)目為NA
B.1 mol/L的NaOH溶液中含Na+數(shù)目為NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L水中含氫原子數(shù)目為2NA
D.常溫常壓下,32 g S03中含氧原子數(shù)目為1.2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.氯化鋁可制備無(wú)機(jī)高分子混凝劑,在有機(jī)合成中有廣泛的用途.完成下列填空:
(1)實(shí)驗(yàn)室配制氯化鋁溶液時(shí)加入鹽酸的目的是抑制氯化鋁(或Al3+)水解.
(2)向A1C13溶液中通入過(guò)量氣體或加入過(guò)量溶液,最終得到無(wú)色澄清溶液的是ab(選填編號(hào)).
a.CO2 b.NaOH   c.NaAlO2  d.Na2CO3
(3)用滴管向試管中滴加少重A1C13溶液時(shí),滴管不得伸入試管中的理由是防止試劑被污染.用試管夾夾持上述試管在酒精燈上加熱時(shí),不斷上下移動(dòng)試管的目的是防止局部受熱引起暴沸.
(4)另取適量A1C13溶液,用小火加熱,使水蒸干,生成白色固體的組成可表示為:A1(OH)3Cl(6-n),為確定n的值,取3.490g白色固體,全部溶解在含有0.1120mol的HNO3的稀鹽酸(足重)中,并加水稀釋成100mL,將溶液分成兩等份,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①一份與足量氨水充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、灼燒,最后得A12O3的質(zhì)量為1.020g.判斷加入氨水已足量的操作方法是靜置,向上層淸液中繼續(xù)滴加氨水,無(wú)沉淀生成.過(guò)濾、洗滌后至少要灼燒2次(填寫(xiě)數(shù)字);測(cè)定樣品中鋁元素含量時(shí)不選擇測(cè)定干燥A1 (OH) 3的質(zhì)量,而是測(cè)定A12O3的質(zhì)量的原因可能是c (填編號(hào)).
a.A12O3的質(zhì)量比A1(OH)3大,誤差小
b.沉淀A1(OH)3時(shí)不完全
c.灼燒氧化鋁時(shí)不分解
②從另一份溶液中取出20.00mL,用0.1290mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過(guò)量的硝酸,滴定前滴定管讀數(shù)為0.00mL,終點(diǎn)時(shí)滴定管液面(局部)如圖所示,則滴定管的讀數(shù)為18.60mL.
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算n值的方法有多種,確定Al2 (OH) nCl( e-n)中n的值為5.

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同步練習(xí)冊(cè)答案