硼是廣泛存在于自然界的非金屬元素,硼及其化合物具有廣泛的用途.
(1)工業(yè)上冶煉硼可用熱還原法或電解法等
 ①試寫出Mg還原B2O3的化學方程式
 
;
②電解熔融B2O3(非電解質(zhì))及助溶劑,電解總反應為:2B2O3═4B+3O2↑.則陰極的電極反應式為
 

(2)配平下列方程式:
 
 B+
 
 OH-+
 
 NO3---
 
 BO2-+
 
 NO2-+
 

(3)無機物B3N3H6是一種平面結構分子,有兩種化學環(huán)境不同的氫,核磁共振硼譜顯示只有一種化學環(huán)境的B,其結構和性質(zhì)與苯十分相似該無機物的結構式可能為
 
;
(4)0.1mol/LNa2[B4O5(OH)4]溶液pH約為9.6,能水解生成H3BO3和B(OH)4-
①則Na2[B4O5(OH)4]水解反應的離子方程式為
 

②硼酸溶液電離出B(OH)4-的電離方程式為
 
;
③Na2[B4O5(OH)4]溶液中c(H3BO3
 
c[B(OH)4-](選填:“>”、“<”、“=”)
考點:電解原理,離子方程式的書寫,氧化還原反應方程式的配平
專題:
分析:(1)①Mg還原B2O3生成硼和氧化鎂;
②電解時陰極發(fā)生還原反應,據(jù)反應前后化合價變化書寫;
(2)B由0價升高到BO2-的+3價,NO3-中的氮由+5價降到NO2-中的氮由+3價,根據(jù)得失電子守恒配平;
(3)B和N都是三鍵結構,B3N3H6是平面結構分子,有兩種化學環(huán)境不同的氫,11BNMR譜只有一組峰,和苯環(huán)類似,以此推斷;
(4)Na2[B4O5(OH)4]溶液pH約為9.6,能水解生成H3BO3和B(OH)4-,可據(jù)原子守恒寫出①②的方程式;據(jù)Na2[B4O5(OH)4]溶液pH約為9.6,能水解生成H3BO3和B(OH)4-,結合②可知,H3BO3電離除生成B(OH)4-外還生成H+,會導致c(H+)增大,而溶液顯堿性,應是B(OH)4-減少,水解生成B(OH)3和OH-
解答: 解:(1)①Mg還原B2O3生成硼和氧化鎂,方程式為:B2O3+3Mg=2B+3MgO,故答案為:B2O3+3Mg=2B+3MgO;
②電解時陰極發(fā)生還原反應,生成B的反應為:B2O3+6e-═2B+3O2-,故答案為:B2O3+6e-═2B+3O2-;
(2)B由0價升高到BO2-的+3價,NO3-中的氮由+5價降到NO2-中的氮由+3價,根據(jù)得失電子守恒,則B×2,NO3-×3,所配的方程式為2B+2OH-+3NO3-═2BO2-+3NO2-+H2O,故答案為:2;2;3;2;3;H2O;
(3)B和N都是三鍵結構,B3N3H6是平面結構分子,有兩種化學環(huán)境不同的氫,11BNMR譜只有一組峰,和苯環(huán)類似,N與B之間單雙鍵交替,結構為
,故答案為:
(4)①Na2[B4O5(OH)4]能水解生成H3BO3和B(OH)4-,可據(jù)原子守恒和電荷守恒寫出其水解方程式:B4O5(OH)42-+5H2O=2H3BO3+2B(OH)4-
故答案為:B4O5(OH)42-+5H2O=2H3BO3+2B(OH)4-;
②硼酸電離出四羥基和硼酸根和氫離子,方程式為:H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+,故答案為:H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+;
③Na2[B4O5(OH)4]溶液pH約為9.6,能水解生成H3BO3和B(OH)4-,硼酸電離顯酸性,四羥基和硼酸根離子水解顯堿性,可見水解程度大,所以c(H3BO3)大,
故答案為:>.
點評:本題考查角度獨到,有一定難度,特別是(3)的③,水解后產(chǎn)物水解導致溶液顯堿性,不太適合學生練習.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

下列可以大量共存且溶液是無色的離子組是( 。
A、H+、Na+、NO3-、Cu2+
B、Ba2+、Mg2+、Cl-、SO42-
C、Mg2+、K+、OH-、NO3-
D、NO3-、SO42-、K+、Mg2+

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科目:高中化學 來源: 題型:

化學興趣小組設計實驗,測定Na2CO3與NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù).
甲方案:
實驗步驟為:①稱量空坩堝的質(zhì)量為m1 g;②稱量裝有試樣的坩堝質(zhì)量為m2g;③加熱;④冷卻;⑤稱量坩堝和殘余物的質(zhì)量為m3 g;⑥重復③至⑤操作,直至恒重,質(zhì)量為m4g.
(1)坩堝中發(fā)生反應的化學方程式為
 

(2)計算Na2CO3質(zhì)量分數(shù)必須用到的測定數(shù)據(jù)為
 

乙方案:
在天平上準確稱取0.3200g樣品,放入錐形瓶中,加入適量水溶解,滴入2滴酚酞試液,用0.100 0mol?L-1的標準鹽酸滴定至溶液由粉紅色剛好變?yōu)闊o色(發(fā)生的反應為H++CO32-=HCO3-).重復上述操作兩次.
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù),樣品中w(Na2CO3)=
 

滴定
次數(shù)
樣品的質(zhì)量/g稀鹽酸的體積/mL
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
10.320 01.0221.03
20.320 02.0021.99
30.320 00.2020.20
(4)如果滴定后俯視讀數(shù),w(Na2CO3
 
(填“偏高”、“偏低”或“不受影響”).
丙方案:稱取m g樣品,選用下圖部分裝置測定樣品與硫酸反應生成的氣體體積.
(5)某同學按以下方法檢查裝置A的氣密性:在分液漏斗中加入適量水,如圖連接好裝置,關閉止水夾a,用止水夾夾住橡皮管c,打開活塞b.若分液漏斗中的水無法持續(xù)滴下,試判斷裝置A是否漏氣?
 
(填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”).
(6)為了提高測定的準確性,應選用裝置A和
 
(填寫字母標號)進行實驗.

(7)實驗時還需要知道的物理量是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列說法正確的是( 。
A、相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中,①NH4Al(SO42、②NH4Cl、③CH3COONH4、④NH3?H2O其c(NH4+)由大到小的順序是:①>②>③>④
B、某物質(zhì)的溶液中由水電離出的c(H+)=1×10-amol/L,若a>7時,則該溶液的pH一定為14-a
C、物質(zhì)的量濃度相等的H2S、NaHS混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)?
D、AgCl懸濁液中存在平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl- (aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡會向左移動,溶液中離子的總濃度會減小

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科目:高中化學 來源: 題型:

材料科學是近年來與化學有關的科學研究熱點.某新型無機非金屬材料K由兩種非金屬元素組成.它是一種超硬物質(zhì),具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特征.它是以中學化學中常見物質(zhì)為原料來生產(chǎn)的,其中B是氣體.下圖虛線框內(nèi)的其它轉化是為探究C的組成而設.G、F、H均為難溶于水的白色固體;圖中C、H、K均為含A元素.其余物質(zhì)均為中學化學中常見物質(zhì).

請回答下列問題:
(1)實驗室制取A的化學方程式
 
,分別寫出A及其氧化物的一種用途
 
、
 

(2)寫出化學式:化合物C
 
;化合物F
 

(3)寫出反應③的化學方程式:
 

(4)寫出反應⑥的離子方程式:
 

(5)化合物K與化合物C類似,也能在一定條件下與水反應生成兩種化合物,請寫出K與水反應的化學方程式:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

鎢是熔點最高的金屬,主要用于生產(chǎn)特種鋼和制造燈泡的鎢絲,工業(yè)上采用高溫用H2還原WO3制取
(1)許多反應中均有氫氣成成,鐵粉在高溫下雨水蒸氣反應生成氫氣的化學方程式
 

(2)工業(yè)上從白鎢礦(主要成分是CaWO4)制取WO3的過程中涉及反應:CaWO4(s)+NaCO3(aq)?CaCO3(s)+NaWO4(aq),已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,若反應到達平衡后溶液中c(CO32-):c(WO4 2-)=1:3,則Ksp(CaWO4)=
 

(3)將一定質(zhì)量的置于密閉容器中,充入氫氣發(fā)生反應:WO3(s)+3H2(g)?W(s)+3H2O(aq),下圖是混合氣體中的物質(zhì)的量的比隨著時間變化的圖象,其中第4min前反應的溫度維持在T1℃,第4min時降低并維持溫度為T2℃.

①計算第一此達到平衡時,H2的平衡轉化率α( 。=
 
,該反應為
 
(填“吸熱”或“放熱”)
②若第8min時縮小容器體積,則
n(H2O)
H2
 
(填“增大”、“減少”或“不變”);
③若反應器容積為0.5L,第2min時測得固體的質(zhì)量減少了4.80g,則0~2min內(nèi)H2的平均反應速率為
 

(4)實際生產(chǎn)中WO3經(jīng)如下的兩部反應還原為W.
WO3(s)+H2(g)═WO2(s)+H2O(g),△H=a KJ?mol-1
WO2(s)+2H2(g)═W(s)+2H2O(aq),△H=b KJ?mol-1
則W(s)+3WO3(s)═3WO2(s),△H=
 
KJ?mol-1

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科目:高中化學 來源: 題型:

對反應A(g)+3B(g)?2C(g)來說,下列反應速率中最快的是(  )
A、v(A)=0.3 mol?L-1?min-1
B、v(B)=0.6 mol?L-1?s-1
C、v(C)=0.5 mol?L-1?min-1
D、v(A)=0.1 mol?L-1?s-1

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科目:高中化學 來源: 題型:

一定條件下進行反應:COCl2(g)?Cl2(g)+CO(g),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 mol COCl2(g),經(jīng)過一段時間后達到平衡.反應過程中測得的有關數(shù)據(jù)見下表:
t/s02468
n(Cl2)/mol00.300.390.400.40
下列說法正確的是( 。
A、A、保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(Cl2)=0.22 mol?L-1,則反應的△H<0
B、若在2 L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器進行該反應,化學平衡常數(shù)不變
C、保持其他條件不變,起始向容器中充入1.2 molCOCl2、0.60 molCl2和0.60 molCO,反應達到平衡前的速率:v(正)<v(逆)
D、保持其他條件不變,起始向容器中充入1.0 molCl2和0.8 molCO,達到平衡時,Cl2的轉化率小于60%

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科目:高中化學 來源: 題型:

W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素,其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示.已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10;X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1;Y的單質(zhì)是一種常見的半導體材料;Z的非金屬性在同周期元素中最強.下列說法正確的是( 。
A、化合物YZ4比化合物XZ熔點高
B、W與X,W與Z均能形成某種具有漂白性的化合物,但原理不同
C、化合物X2YW3既含離子鍵,又含共價鍵,可做粘膠劑和防火劑
D、Y的氧化物與Z的氫化物、X的最高價氧化物對應的水化物的溶液均能反應

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