Question

硼是一种重要的非金属元素，单质硼可以通过硼镁矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O）来制取。

第①步：将硼镁矿用NaOH浓溶液溶解，过滤得NaBO2溶液

第②步：将NaBO2 浓缩后通入CO2调节碱度，结晶析出硼砂Na2B4O7·10H2O

第③步：将硼砂溶于水后，用H2SO4调节碱度，过滤得H3BO3 晶体

第④步：加热硼酸使之脱水生成B2O3。

第⑤步：B2O3用镁还原即得粗单质硼。

请回答下列问题：

（1）已知H3BO3 分子中只含B—O键和O—H键，则H3BO3 的结构式为___________。

（2）第①步反应的化学方程式为_______________________________________；

第③步反应的离子方程式为____________________________________________。

（3）制得的粗硼在一定条件下反应全部化成BI3，然后BI3热分解可以得到纯净的单质硼。由0.25g粗硼制成的BI3分解得到I2全部被收集后，用1.80mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定，用去35.00mLNa2S2O3溶液（已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O52-）

①盛装Na2S2O3溶液的为____________（填“酸式”或“碱式”）滴定管，滴定过程中所用的指示剂为________________。

②粗硼中硼的含量为__________________。

Answer 1

【知识点】化学方程式的书写；盐类水解的原理

【答案解析】.（1）（1分）

(2)Mg2B2O5·H2O＋2NaOH=2NaBO2＋2Mg(OH)2↓;B4O72－＋2H＋＋5H2O=4H3BO3↓(各2分)（3）①碱式；淀粉溶液（各1分）②92.4%（2分）   

 解析：（1）根据原子成键理论可知在分子结构中B原子能形成三个共价键，氧原子能形成两个共价键，可以得到此H3BO3 的结构式为。

（2）第①步为Mg2B2O5•H2O与氢氧化钠溶液反应，反应的化学方程式为：Mg2B2O5•H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg（OH）2↓；第③步为生成的硼砂和加入的硫酸反应生成H3BO3 晶体，故反应的化学方程式为：B4O72－＋2H＋＋5H2O=4H3BO3↓

（3）①Na2S2O3溶液中S2O32-离子水解溶液显示碱性，故应选用碱式滴定管；滴定过程中有碘单质参与，可以使用淀粉溶液作为指示剂；②硫代硫酸钠的物质的量为：1.8mol/L×35.00mL =0.063mol，根据关系式：B～BI3～3/2I2～3S2O32-，n（B）=1/3n（S2O32-）=0.021mol，m（B）=0.231g，则粗硼中硼的含量为92.4%。

【思路点拨】本题考查了硼元素的基本性质，陌生化学方程式的书写，抓住本题提供的信息得到结论是解答本题的关键，考查了学生的知识的综合运用能力，题目难度稍大。