Question

【題目】硼和鋁位于同一主族，它們可以形成許多組成和性質類似的化合物．一種用硼鎂礦（Mg2B2O5H2O）制取單質硼的工藝流程圖如下：

回答下列問題：
（1）Mg2B2O5H2O中B的化合價為 ．
（2）溶液b中溶質的化學式為 ．
（3）用pH試紙測溶液pH的操作方法是 ．
（4）寫出Mg2B2O5H2O與鹽酸反應的化學方程式：
（5）制得的粗硼在一定條件下生成BI3 ， BI3加熱分解可以得到純凈的單質硼．現將0.0200g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.3000mo1．L﹣1Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液15.00mL．（已知：I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣）
①滴定操作中指示劑通常為
②該粗硼樣品的純度為 ．
③若滴定管在使用前未用Na2S2O3標準溶液潤洗，測得樣品的純度將（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
（6）請仿照如圖形式設計從沉淀a中獲得單質Mg的流程圖（提示：在箭頭上方或下方標出所用試劑或實驗操作）．

Answer 1

【答案】
（1）+3
（2）NaHCO3
（3）把一小塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待測溶液的玻璃棒點在試紙的中部，試紙變色后與標準比色卡比較
（4）Na2B4O7?10H2O+2HCl=2NaCl+5H2O+4H3BO3
（5）淀粉溶液；82.5%；偏高
（6）
【解析】解：（1）根據化合價代數和為0，可知Mg2B2O5H2O中B的化合價為+3，所以答案是：+3；（2）由上述分析可知，通入過量二氧化碳，則得溶液b為NaHCO3 ， 所以答案是：NaHCO3；（3）用pH試紙測溶液pH的操作方法是把一小塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待測溶液的玻璃棒點在試紙的中部，試紙變色后與標準比色卡比較；所以答案是：把一小塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待測溶液的玻璃棒點在試紙的中部，試紙變色后與標準比色卡比較；（4）Na2B4O710H2O與鹽酸反應根據強酸制弱酸的原理生成氯化鈉、水和硼酸，反應方程式為：Na2B4O710H2O+2HCl=2NaCl+5H2O+4H3BO3 ，
所以答案是：Na2B4O710H2O+2HCl=2NaCl+5H2O+4H3BO3；（5）①滴定過程中有碘單質參與，可以使用淀粉溶液作為指示劑；所以答案是：淀粉溶液；
②硫代硫酸鈉的物質的量為：0.3mol/L×0.015L=0.0045mol，根據關系式：B～BI3～ I2～3S2O32﹣ ， n（B）= n（S2O32﹣）=0.0015mol，
硼的質量為：11g/mol×0.0015mol=0.0165g，粗硼中硼的含量為： ×100%=82.5%，
所以答案是：82.5%；
③若滴定管在使用前未用Na2S2O3標準溶液潤洗，則測得Na2S2O3標準溶液體積偏大，所以根據B～BI3～ I2～3S2O32﹣ ， 樣品的純度將偏高，所以答案是：偏高；（6）沉淀a為Mg（OH）2固體，加濃鹽酸蒸發結晶得MgCl26H2O晶體，因為MgCl26H2O受熱易水解生成氫氧化鎂，所以在HCl的氣流中加熱得到MgCl2固體，最后再電解熔融MgCl2固體得到鎂，所以從沉淀a中獲得單質Mg的流程圖為 ，
所以答案是： ．