q山西省大同市2023年七年级新生学情监测化学

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(5)电解熔融的氧化铝，阴极的反应是A13+得电子，电极反应式为A13++3e一A1。根据氧化铝中A1的质量分数可知102t高铝粉煤灰可制得纯A1的质量m=102t×55.22%×75%×54≈22.36t。10223.(14分)硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体(Na2B4O,·10H2O)时的废渣，其主要成分是Mg0,还含有Na2B4O,、CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3、MnO、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取七水硫酸镁的工艺流程如图所示。稀硫酸NaClO溶液硼镁泥一酸浸过滤-氧化过滤…-→Mes0.·7H0煮沸滤渣I滤渣Ⅱ回答下列问题：(1)硼与浓的氢氧化钠溶液在加热条件下有类似硅的反应，反应后硼元素以BO2形式存在于溶液中，写出硼与浓的氢氧化钠溶液反应的化学方程式：(2)Na2BO,易溶于水，较易发生水解：B4O7十7H2O一4H3BO3(硼酸)十2OH-(硼酸在常温下溶解度较小)。则滤渣I中除CaSO4外还有(填化学式)。(3)工艺流程中调pH应不低于（已知：常温下，Kp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Kp[A1(OH)3]=1.0×10-33;当溶液中离子浓度≤1×10-6mol·L-1时认为该离子沉淀完全)。煮沸的目的是(4)滤渣Ⅱ中含有不溶于稀盐酸但能溶于热浓盐酸的黑色固体，写出生成黑色固体的离子方程式：(5)该工艺流程中包含多次过滤操作，实验室中过滤后洗涤沉淀的操作为(6)我国科学家研发出以惰性电极材料电解NaBO2的碱性溶液制备NaBH4的方法。写出阴极的电极反应式：【答案】()2B+2NaOH+2H,0△2NaB0,十3H2◆(2分)(2)SiO2、H3BO3(2分)(3)5(2分)加快溶液中Fe3+、A13+形成沉淀，避免形成Fe(OH)3胶体和Al(OH)3胶体(2分)(4)CIO-+Mn2++H2O-MnO2+CI-+2H+(2)(5)沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水浸没沉淀，静置，待水自然流下，重复2~3次(2分)》(6)BO2+6H2O+8e-BH4+8OH-(2分)【解析】硼镁泥主要成分是MgO,还含有Na2B,O,、CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3、MnO、SiO2等杂质，加入稀硫酸，Na2B,O,、CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3、MnO都与硫酸反应，由于SiO2不与硫酸反应，CaSO4是微溶的，硼酸在常温下溶解度较小，所以过滤后，滤渣I为SiO2、CaSO4和H3BO3,次氯酸钠具有强氧化性，加入的NaClO可与Mn2+反应生成MnO2,把亚铁离子氧化成铁离子，加入MgO调节pH,溶液pH升高，Fe3+生成氢氧化铁沉淀，A13+生成氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣Ⅱ含有Fe(OH)3、MnO2、Al(OH)3,滤液中含镁离子、硫酸根离子，经一系列操作得到硫酸镁晶体。据此解答。(I)硼与浓的氢氧化钠溶液在加热条件下有类似硅的反应，反应后硼元素以BO2形式存在于溶液中，则B与浓NaOH在加热条件下发生反应，生成NaBO2和H2,化学方程式为2B+2NaOH+2H,0△2NaBO,+3H,个。(2)由上述分析可知，滤渣I中除CaSO4外还有SiO2、HBO3。(3)由上述分析可知，调pH主要是产生AI(OH)3和Fe(OH)3沉淀，则Fe3+沉淀完全，所需c(OH)=KLFe(OH)J 4.0X10-35c(Fe3+)1/109—molL1≈3.4X10-1mol·L1,即pH≈3.5，同理，A+沉淀完全，所需KpLAl(OH)31X10-35c(OH)=c(A13+)√10=1X10,即pH=5,所以当pH不低于5时，Fe*、A1+沉淀完金：煮沸是为了加快溶液中Fe3+、A13+形成沉淀，避免形成Fe(OH)3胶体和Al(OH)3胶体。·52·