Question

硼是一種重要的非金屬元素，單質(zhì)硼可以通過硼鎂礦（主要成分為Mg2B2O5·H2O）來制取。

第①步：將硼鎂礦用NaOH濃溶液溶解，過濾得NaBO2溶液

第②步：將NaBO2 濃縮后通入CO2調(diào)節(jié)堿度，結(jié)晶析出硼砂Na2B4O7·10H2O

第③步：將硼砂溶于水后，用H2SO4調(diào)節(jié)堿度，過濾得H3BO3 晶體

第④步：加熱硼酸使之脫水生成B2O3。

第⑤步：B2O3用鎂還原即得粗單質(zhì)硼。

請回答下列問題：

（1）已知H3BO3 分子中只含B—O鍵和O—H鍵，則H3BO3 的結(jié)構(gòu)式為___________。

（2）第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________；

第③步反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。

（3）制得的粗硼在一定條件下反應(yīng)全部化成BI3，然后BI3熱分解可以得到純凈的單質(zhì)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盛裝Na2S2O3溶液的為____________（填“酸式”或“堿式”）滴定管，滴定過程中所用的指示劑為________________。

②粗硼中硼的含量為__________________。

Answer 1

【知識點】化學(xué)方程式的書寫；鹽類水解的原理

【答案解析】.（1）（1分）

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

 解析：（1）根據(jù)原子成鍵理論可知在分子結(jié)構(gòu)中B原子能形成三個共價鍵，氧原子能形成兩個共價鍵，可以得到此H3BO3 的結(jié)構(gòu)式為。

（2）第①步為Mg2B2O5•H2O與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg2B2O5•H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg（OH）2↓；第③步為生成的硼砂和加入的硫酸反應(yīng)生成H3BO3 晶體，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：B4O72－＋2H＋＋5H2O=4H3BO3↓

（3）①Na2S2O3溶液中S2O32-離子水解溶液顯示堿性，故應(yīng)選用堿式滴定管；滴定過程中有碘單質(zhì)參與，可以使用淀粉溶液作為指示劑；②硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為：1.8mol/L×35.00mL =0.063mol，根據(jù)關(guān)系式：B～BI3～3/2I2～3S2O32-，n（B）=1/3n（S2O32-）=0.021mol，m（B）=0.231g，則粗硼中硼的含量為92.4%。

【思路點撥】本題考查了硼元素的基本性質(zhì)，陌生化學(xué)方程式的書寫，抓住本題提供的信息得到結(jié)論是解答本題的關(guān)鍵，考查了學(xué)生的知識的綜合運用能力，題目難度稍大。