在自然界中硼元素常以硼砂的形式存在。硼砂的化学式为Na2B4O7・10H2O。用盐酸或碳酸处理硼砂便得到硼酸：Na2B4O7・10H2O+2H+→4H3BO3+2Na++5H2O

Question

在自然界中硼元素常以硼砂的形式存在。硼砂的化学式为 Na ₂ B ₄ O ₇ ・ 10H ₂ O 。用盐酸或碳酸处理硼砂便得到硼酸：

Na ₂ B ₄ O ₇ ・ 10H ₂ O + 2H ⁺ → 4H ₃ BO ₃ + 2Na ⁺ + 5H ₂ O

（ 1 ）按上述反应式生产 30g 硼酸，需用多少克硼砂？

（ 2 ）为使上述反应式的的转化成为可能，需加入密度 d = 1.12g ・ cm ^{－ 3} 的 25% 盐酸多少 mL ？

（ 3 ）已知硼的配位数为 3 和 4 ，试画出硼砂的结构式（ 2 个硼是三配位， 2 个硼是四配位）。

Answer 1

解析： 前两小题是根据方程式进行运算的，第 3 小题要充分应用所给条件，联系已学的课本知识进行系逻辑思维。

（ 1 ） M (H ₃ BO ₃ ) = 62g ・ mol ^{－ 1}       M ( 硼砂 ) = 382g ・ mol ^{－ 1}  

m ( 硼砂 )= × 328g ・ mol ^{－ 1} = 46.21g

（ 2 ） m (HCl) =   × 36.5g ・ mol ^{－ 1} = 8.83g

V (HCl) = ÷ 1.12 g ・ mol ^{－ 1} =31.54 mL

（ 3 ） Na ₂ B ₄ O ₇ ・ 10H ₂ O = [Na(H ₂ O) ₄ ] ₂ [B ₄ O ₅ (OH) ₄ ]

[B ₄ O ₅ (OH) ₄ ] ^{2 －} 结构为：