Question

硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg₂B₂O₅·H₂O和Fe₃O₄，還有少量Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃和SiO₂等)為原料制備硼酸(H₃BO₃)的工藝流程如圖所示：

回答下列問題：

（1）寫出Mg₂B₂O₅·H₂O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有_________（寫出兩條）。

（2）利用_______的磁性，可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是______（化學(xué)式）。

（3）“凈化除雜”需先加H₂O₂溶液，作用是_______。然后在調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是_________。

（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是________（填名稱）。

（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH₄），它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為_______。

（6）單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程___________。

Answer 1

【答案】14分⑴ Mg₂B₂O₅·H₂O+2H₂SO₄=== 2MgSO₄+2H₃BO₃；攪拌礦粉、升高溫度。

⑵ Fe₃O₄；SiO₂和CaSO₄；

⑶ 氧化溶液中的Fe²⁺；除去溶液中的Al³⁺和Fe³⁺。

⑷（七水）硫酸鎂

⑸

⑹ 2H₃BO₃+3Mg === 3MgO+2B+3H₂O

【解析】B和Al是同主族元素，參考Al的性質(zhì)推斷B及其化合物的性質(zhì)。可通過攪拌礦粉、升高溫度提高浸出率。Fe₃O₄有磁性，SiO₂與硫酸不反應(yīng)存留于浸渣中,而氧化鈣和硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物硫酸鈣沒有除去；加H₂O₂溶液使二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵，然后調(diào)節(jié)pH值使三價鐵和鋁離子形成氫氧化物除去，根據(jù)最后過濾后得到含鎂鹽母液推斷；根據(jù)元素成鍵規(guī)律可知硼氫化鈉電子式，根據(jù)題給信息和氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知2H₃BO₃+3Mg === 3MgO+2B+3H₂O