Question

【题目】已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：

回答下列有关问题：

（1）将硼砂溶于热水后，常用稀H2SO4调pH＝2～3制取H3BO3，该反应的离子方程式为____________________________________。

（2）MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是____________。

（3）镁－H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg＋H2O2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O，则正极反应式为_____________________________。

（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0．020 g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0．30 mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18．00 mL。该粗硼样品的纯度为_____________（提示：I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－）（结果保留一位小数）。

Answer 1

【答案】 B4O＋2H＋＋5H2O=4H3BO3 抑制MgCl2的水解 H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O 97.2%

【解析】（1）用H2SO4调pH2～3，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ，反应的离子方程式为：B4O＋2H＋＋5H2O=4H3BO3；（2）MgCl27H2O需要在HCl氛围中加热，是为了防止氯化镁水解生成氢氧化镁，故答案为：抑制MgCl2的水解；（3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，正极上是过氧化氢得到电子生成水的反应，正极反应式H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O；（4）硫代硫酸钠的物质的量为：0.30mol/L×0.018L=0.0054mol，根据关系式：B～BI3～I2～3S2O32-，n(B)= n(S2O32-)=0.0018mol，硼的质量为：10.8g/mol×0.0018mol=0.01944g，粗硼中硼的含量为： ×100%=97.2%。