题目内容
【题目】将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸溶液中,两者恰好完全反应,共产生NO气体4.48 L(标准状况),向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全。则下列有关叙述中不正确的是
A. 开始加入合金的物质的量之和为0.3mol
B. 反应中被还原和未被还原的硝酸物质的量之比为3∶1
C. 沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为200mL
D. 生成沉淀的质量比原合金的质量增加10.2g
【答案】B
【解析】试题分析:A/在Mg、Cu与硝酸发生反应时金属失去电子变为M2+阳离子,硝酸得到电子变为NO。根据电子守恒可得2n(金属)=3n(NO)=3×0.2=0.6mol/所以金属的物质的量为0.3mol.正确。B.在反应中硝酸的作用有2个,一个是起酸的作用,由于金属的物质的量为0.3mol。金属都是+2价的金属,所以起酸作用的物质的量为0.6mol。起氧化剂作用的硝酸的物质的量为0.2mol。所以反应中被还原和未被还原的硝酸物质的量之比为0.2:0.6= 1:3.错误。C.n(M2+)=0.3mol.发生沉淀反应消耗NaOH的物质的量为0.3mol×2=0.6mol。所以V(NaOH)=0.6mol÷3mol/L=0.2L=200ml.正确。D.生成沉淀的质量比原合金的质量增加的质量就是OH-的质量。发生沉淀反应消耗NaOH的物质的量为0.3mol×2=0.6mol。所以增加的质量为0.6mol×17g/mol=10.2g。正确。
【题目】硼酸(H3BO3)为白色粉末状结晶,大量用于玻璃工业,可以改善玻璃制品的耐热、透明性能,提高机械强度,缩短熔融时间。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸的工艺流程如下(部分操作和条件略):
I.向铁硼矿粉中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量双氧水,再调节溶液的pH约为5;
Ⅲ.过滤,将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得粗硼酸和含镁盐的母液;
Ⅳ.粗硼酸精制得硼酸。
已知:生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | |
开始沉淀时 | 3.8 | 5.8 | 2.2 | 10.6 |
完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 4.0 | 12 |
注:金属离子的起始浓度为0.01 mol·L-1
请回答:
(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:___________。
(2)为提高步骤I中的反应速率,可采取的措施有_________________(写出两条)。
(3)步骤Ⅱ的目的是_______________________。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是 ___________________。