Question

硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg₂B₂O₅·H₂O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Mg₂B₂O₅·H₂O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】14分⑴ Mg₂B₂O₅·H₂O+2H₂SO₄=== 2MgSO₄+2H₃BO₃；搅拌矿粉、升高温度。

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）硫酸镁

⑸

⑹ 2H₃BO₃+3Mg === 3MgO+2B+3H₂O

【解析】B和Al是同主族元素，参考Al的性质推断B及其化合物的性质。可通过搅拌矿粉、升高温度提高浸出率。Fe₃O₄有磁性，SiO₂与硫酸不反应存留于浸渣中,而氧化钙和硫酸反应的产物硫酸钙没有除去；加H₂O₂溶液使二价铁转化为三价铁，然后调节pH值使三价铁和铝离子形成氢氧化物除去，根据最后过滤后得到含镁盐母液推断；根据元素成键规律可知硼氢化钠电子式，根据题给信息和氧化还原反应规律可知2H₃BO₃+3Mg === 3MgO+2B+3H₂O