Question

在元素周期表中，鋁在硼的正下方，它們有很多相似的化學性質，可以形成許多組成和性質類似的化合物。單質硼可以通過硼鎂礦Mg₂B₂O₅·H₂O來制取。

（1）寫出步驟①的化學方程式                         ，
（2）寫出步驟②的離子方程式                         ，
（3）寫出表示溶液a物料守恒的關系                    ；
（4）步驟③中加入稀H₂SO₄的作用是                   ；
（5）將制得的粗硼在一定條件下反應全部生成BI₃，BI₃熱分解可以得到純凈的單質硼。0．25 g粗硼制成的BI₃分解得到的I₂全部被收集后，用2.00 mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定，達到滴定終點時消耗27.00 mL Na₂S₂O₃溶液。（已知：I₂+2S₂O₃^2－2I^－+S₄O₆^2－）
①滴定過程中所用的指示劑為         ，滴定終點的現象是                ；
②粗硼中硼的含量為____          ；
（6）利用硼砂晶體（Na₂B₄O₇?10H₂O）可制備過硼酸鈉，它是一種優良的漂白劑，被廣泛應用于洗衣粉、漂白粉、洗滌劑中。已知純凈的過硼酸鈉晶體中各元素的物質的量之比為以n（Na）：n（B）：n（H）：n（O）=1：1：n：7。取過硼酸鈉晶體在70℃以上加熱將逐步失去結晶水，測得固體質量隨溫度的變化如圖所示，則乃時所得晶體的化學式為             ，請寫出簡要的解題過程。

Answer 1

（1）Mg₂B₂O₅·H₂O＋2NaOH = 2NaBO₂＋2Mg(OH)₂↓（2分）
（2）2Na⁺＋4BO₂^－＋2CO₂＋11H₂O = Na₂B₄O₇·10H₂O↓＋2HCO₃^－（2分）
（3）c(Na^＋) = c(CO₃^2－) + c(HCO₃^－) + c(H₂CO₃) （2分）
（4）利用強酸制備弱酸H₃BO₃ （1分）
（5）①淀粉溶液（1分）   溶液由藍色恰好變為無色（1分）
②79.2%（2分）
（6）NaBO₃·H₂O（1分）  
解題過程 （3分）
解：T₃時   n(Na)==" 0.2" mol   （1分）
則30.80 g樣品中，依n(Na)∶ n(B)∶n(H)∶n(O)＝l∶1∶n∶7可得
0.2 mol × 23 g/mol + 0.2 mol × 11 g/mol + 0.2n × 1g/mol + 7 × 0.2 mol × 16 g/mol =" 30.80" g
解得n = 8
故原晶體為NaBO₃·4H₂O  （1分）
設T₃時晶體的化學式為NaBO₃·mH₂O
則由T₃時晶體中鈉元素的質量分數可得 × 100% = 23%
解得m = 1
所以T₃時晶體的化學式為NaBO₃·H₂O（1分）

試題分析：（3）通入過量二氧化碳得到的是碳酸氫鈉溶液，所以有c(Na^＋) = c(CO₃^2－) + c(HCO₃^－) + c(H₂CO₃) 。
（5）①Na₂S₂O₃溶液成堿性，S₂O₃^2-離子水解溶液顯示堿性，反應的離子方程式為：S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-；滴定過程中有碘單質參與，可以使用淀粉溶液作為指示劑；滴定結束時，錐形瓶中溶液藍色褪去且30s內不褪色。
②硫代硫酸鈉的物質的量為：2.00mol/L×0.027L=0.054mol，根據關系式：B～BI₃～3/2I₂～3S₂O₃^2-，n（B）=1/3n（S₂O₃^2-）=0.018mol，硼的質量為：11g/mol×0.018mol=0.1944g，粗硼中硼的含量為：×100%=79.2%，故答案為：79.2%；