Question

【题目】硼及其化合物在工业上有许多用途．以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4 ， 还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式 ． 为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有（写出两条）．
（2）利用的磁性，可将其从“浸渣”中分离．“浸渣”中还剩余的物质是（化学式）．
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是 ． 然后在调节溶液的pH约为5，目的是
（4）“粗硼酸”中的主要杂质是（填名称）．
（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 ．
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢．以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程 ．

Answer 1

【答案】
（1）Mg2B2O5?H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO；提高反应温度或减小铁硼矿粉粒径
（2）Fe3O4； SiO2、CaSO4
（3）将亚铁离子氧化为铁离子；使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去
（4）七水硫酸镁
（5）
（6）2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO
【解析】解：以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3），由流程可知，加硫酸溶解只有SiO2不溶，CaO转化为微溶于水的CaSO4，“净化除杂”需先加H2O2溶液，将亚铁离子转化为铁离子，调节溶液的pH约为5，使铁离子、铝离子均转化为沉淀，则滤渣为氢氧化铝、氢氧化铁，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出H3BO3，（1）Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4，为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有提高反应温度或减小铁硼矿粉粒径等，所以答案是：Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4；提高反应温度或减小铁硼矿粉粒径；（2）利用Fe3O4的磁性，可将其从“浸渣”中分离．“浸渣”中还剩余的物质是SiO2、CaSO4，所以答案是：Fe3O4；SiO2、CaSO4；（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是将亚铁离子氧化为铁离子．然后在调节溶液的pH约为5，目的是使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去，

所以答案是：将亚铁离子氧化为铁离子；使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去；（4）最后浓缩结晶时硫酸镁易结合水以晶体析出，则“粗硼酸”中的主要杂质是七水硫酸镁，所以答案是：七水硫酸镁； （5）NaBH4为离子化合物，含离子键、共价键，其电子式为 ，所以答案是： ；（6）以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼的化学方程式为2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO，所以答案是：2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO．