题目内容
【题目】【加试题】硼与铝为同族元素。据报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录,硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛;硼酸(H3BO3)是极弱的一元弱酸。硼镁矿主要成分为Mg2B2O5.H2O,用硼镁矿、碳铵法实验室制备硼酸的主要流程如下:
请回答:
(1)步骤①中实验室需要把硼镁矿放在 仪器中焙烧(填实验仪器)。
(2)步骤③中采用减压过滤,该小组同学所用的装置如右图所示,若实验过程中发现倒吸现象,应采取最简单的实验操作是 ;从NH4H2BO3溶液获得硼酸晶体蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体,下列实验条件容易使得到的硼酸晶体有较大颗粒的是 。
A.较高温度下快速蒸发
B.用冰水冷却 NH4H2BO3溶液
C.采用较稀的NH4H2BO3溶液
(3)硼酸是极弱的一元弱酸,用离子方程式表示硼酸溶液显酸性的原因 ;硼酸溶解度如下图所示,从操作③中获得H3BO3晶体需要洗涤、干燥,洗涤过程中需要用 (填“冷水”或“热水”),你的理由是 ;
(4)测定硼酸晶体纯度的试验方法是,取0.5000g样品与锥形瓶中,滴加甘油,微热使样品溶解,迅速冷却至室温,滴加指示剂,用NaOH标准溶液滴定至15.80ml时到达终点。已知:每1.00mlNaOH滴定液相当于30.92mg的H3BO3,则该样品中H3BO3的质量分数为 ;
【答案】(1)坩埚 (2)打开旋塞K ; C (3)B(OH)3+H2OB(OH)4-+H+;或者H3BO3H++H2O+BO2-冷水; 硼酸溶解度随着温度升高增大较快,用冷水洗涤能减少硼酸溶解损失 (4)97.71%
【解析】
试题分析:(1)固体灼烧需要坩埚,则步骤①中实验室需要把硼镁矿放在坩埚中焙烧;
(2)根据装置图可知属于布氏漏斗,因此应采取最简单的实验操作是打开旋塞K;硼酸溶解度如下所示,从NH4H2BO3溶液获得硼酸晶体蒸发浓缩、冷去结晶、过滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体,由溶解度曲线可知,为了防止洗涤过程中洗涤过程中硼酸晶体的损失,需要用冷水洗涤;理由是硼酸溶解度随着温度升高增大较快,用冷水洗涤能减少硼酸溶解损失,答案选C;
(3)硼酸是极弱的一元弱酸,离子方程式为B(OH)3+H2OB(OH)4-+H+或者H3BO3H++H2O+BO2-;根据硼酸溶解度可知硼酸溶解度随着温度升高增大较快,所以用冷水洗涤能减少硼酸溶解损失,即从操作③中获得H3BO3晶体需要洗涤、干燥,洗涤过程中需要用冷水;
(4)测该样品中H3BO3的质量分数为×100%=97.71%。