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硼酸(H3BO3)广泛用于制玻璃等。以硼镁矿粉(主要成分是Mg2B2O5,含少量的|FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备硼酸的流程如图所示。

已知:H3BO3水溶液中存在H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+
请回答下列问题:
(1)从绿色化学角度考虑,试剂A宜选择
a
a
(填标号)。
a.双氧水
b.硝酸
c.氯气
(2)氧化镁的作用是
3MgO+Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Mg2+
3MgO+Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Mg2+
(用离子方程式表示)。
(3)利用上述流程中的
c
c
(填标号)与碳酸氢铵反应制备MgCO3
a.固体1
b.固体2
c.溶液1
(4)在一定温度下,硼镁矿粉与硫酸、蒸馏水按照一定比例混合后搅拌反应。混合体系中液固比(mL▪g-1)对硼浸出率的影响如图所示。最佳液固比为
4
4
 mL▪g-1。当液固比小于4 mL▪g-1时,随着液固比的增大,硼浸出率增大的主要原因是
增大了液体与固体的接触面积
增大了液体与固体的接触面积


(5)不同温度、pH下硼酸的萃取率如表所示。
表1  硼酸萃取率与温度的关系
温度/℃ 20 30 40 50 60
萃取率/% 98.9 98.7 98.5 98.3 98.1
表2硼酸萃取率与pH的关系
pH 1 2 3 4 5 6 7
萃取率/% 99 99 99 97 95 92 89
萃取硼酸的过程是
放热
放热
(填“吸热”或“放热”)过程,pH增大,硼酸萃取率降低的主要原因是
pH增大,反应H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+的平衡正向移动,硼酸电离程度增大
pH增大,反应H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+的平衡正向移动,硼酸电离程度增大

(6)硼酸纯度测定。准确称取a g硼酸样品于锥形瓶中,加入适量甘露醇和去氧蒸馏水,再滴几滴酚酞溶液,用cmol▪L-1 NaOH溶液滴定至溶液呈粉红色,消耗NaOH溶液V1 mL。制备去氧蒸馏水的操作是
煮沸蒸馏水并冷却
煮沸蒸馏水并冷却
;该硼酸样品的纯度为
31
c
V
1
5
a
%
31
c
V
1
5
a
%

【答案】a;3MgO+Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Mg2+;c;4;增大了液体与固体的接触面积;放热;pH增大,反应H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+的平衡正向移动,硼酸电离程度增大;煮沸蒸馏水并冷却;
31
c
V
1
5
a
%
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:21引用:3难度:0.4
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  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    Fe3+已经除尽的试剂是
     

    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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