Question

【題目】硼酸（H3BO3）是一種一元弱酸，微溶于水，回答下列問題．
（1）H3BO3本身不能電離，只能通過結合來自水中的OH﹣而釋放出H+ ， 試寫出H3BO3溶液的電離方程式 ， 該物質的電離方式和中學另一種常見物質的電離相似，該物質是（寫化學式）；
（2）硼砂（Na2B4O710H2O）是硼酸的一種重要鈉鹽，工業上可利用碳堿法制取，以下是某化工集團利用合成氨脫碳尾氣生產硼砂及其它化工產品的流程圖．

回答下列問題：
①合成氨常用CH4與水蒸氣反應，制取H2的同時獲得脫碳尾氣（上述流程圖中的某物質），所發生的化學方程式為 ．
②輕質碳酸鎂的組成可表示為xMgCO3 ． yMg（OH）2 ． zH2O，某小組為測定其成份，準確稱取2.33g樣品，充分加熱后稱得剩余物質質量為1.00g，所得氣體經濃硫酸吸收，濃硫酸增重0.45g，則該輕質碳酸鎂的化學式為： ．
③結合②中的結論，推測該工廠生產硼砂溶液的化學方程式為： ．
④a處的操作為： ．
⑤該工藝可實現多種產品的聯產，其中屬于聯產產品的是 ．
a．輕質碳酸鎂 b．輕質氧化鎂 c．液態二氧化碳 d．純堿．

Answer 1

【答案】
（1）H3BO3+H2O?[B（OH）4]﹣+H+,NH3或Al（OH）3
（2）CH4+2H2O CO2+4H2,4MgCO3?Mg（OH）2?4H2O,10Mg2B2O5+5Na2CO3+11CO2+20H2O=5Na2B4O7+4[4MgCO3．Mg（OH）2.4H2O]↓,蒸發濃縮、冷卻結晶,abc
【解析】解：（1）硼酸與水作用時，與水電離產生的OH﹣結合，生成[B（OH）4]﹣，離子方程式為：B（OH）3+H2OH++[B（OH）4]﹣；該物質的電離方式與NH3或Al（OH）3 與水的電離類似，Al（OH）3+H2O[Al（OH）4]﹣+H+；

所以答案是：H3BO3+H2O[B（OH）4]﹣+H+；NH3或Al（OH）3；（2）①甲烷與水反應生成氫氣和二氧化碳，方程式為CH4+2H2O CO2+4H2，所以答案是：CH4+2H2O CO2+4H2；

②所得氣體經濃硫酸吸收，濃硫酸增重0.45g，說明生成的水為0.45g，CO2為：2.33g﹣1g﹣0.45g=0.88g；根據反應：

xMgCO3．yMg（OH）2．zH2O=	（x+y）MgO+	xCO2↑+	（y+z）H2O
	40（x+y）	44x	18（y+z）
	1g	0.88g	0.45g

解之得x=4，y=1，z=4；

所以答案是：4MgCO3Mg（OH）24H2O；

③根據題意，Mg2B2O5、Na2CO3、CO2與H2O反應生成硼砂和輕質碳酸鎂，方程式為10Mg2B2O5+5Na2CO3+11CO2+20H2O=5Na2B4O7+4[4MgCO3．Mg（OH）2.4H2O]↓；

所以答案是：10Mg2B2O5+5Na2CO3+11CO2+20H2O=5Na2B4O7+4[4MgCO3．Mg（OH）2.4H2O]↓；

④由硼砂溶液制取硼砂晶體需要蒸發濃縮、冷卻結晶；所以答案是：蒸發濃縮、冷卻結晶；

⑤由流程圖可知，輕質碳酸鎂、輕質氧化鎂、態二氧化碳都是產品，屬于聯產產品；純堿是反應物之一，不是產品，所以答案是：abc．