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4．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Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2MgSO4+2H3BO3．
（2）利用Fe3O4的磁性，可将其从“浸渣1”中分离．“浸渣1”中还剩余的物质是SiO2、CaSO4（写化学式）．
（3）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．
（4）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是将Fe2+氧化为Fe3+．然后再调节溶液的pH约为5，目的是使Al3+与Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去．
（5）“粗硼酸”中的主要杂质是七水硫酸镁（填名称）．

分析 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），由流程可知，加硫酸溶解，Fe3O4、SiO2不溶，CaO转化为微溶于水的CaSO4，Fe3O4具有磁性，可以采用物理方法分离，滤渣1的成分为SiO2和CaSO4；
“净化除杂”需先加H2O2溶液，将Fe 2+转化为Fe 3+，调节溶液的pH约为5，使Fe3+、Al3+均转化为沉淀，则滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出H3BO3，
（1）Mg2B2O5•H2O与硫酸反应生成硫酸镁和硼酸；
（2）四氧化三铁具有磁性，Fe3O4、SiO2不溶于稀硫酸，CaSO4属于微溶物；
（3）NaBH4为离子化合物，含离子键、共价键，其电子式为；
（4）双氧水具有氧化性，能将还原性亚铁离子氧化生成铁离子；条件溶液的pH在5左右时Fe3+、Al3+均转化为沉淀；
（5）粗硼酸中主要杂质为可溶性的硫酸镁晶体．

解答 解：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），由流程可知，加硫酸溶解，Fe3O4、SiO2不溶，CaO转化为微溶于水的CaSO4，Fe3O4具有磁性，可以采用物理方法分离，滤渣1的成分为SiO2和CaSO4；
“净化除杂”需先加H2O2溶液，将Fe 2+转化为Fe 3+，调节溶液的pH约为5，使Fe3+、Al3+均转化为沉淀，则滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出H3BO3，
（1）Mg2B2O5•H2O与硫酸反应生成硫酸镁和硼酸，反应方程式为Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2MgSO4+2H3BO3，故答案为：Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2MgSO4+2H3BO3；
（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，故答案为：Fe3O4；SiO2、CaSO4；
（3）NaBH4为离子化合物，含离子键、共价键，其电子式为，故答案为：；
（4）“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，
故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去；
（5）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，故答案为：七水硫酸镁．

点评 本题考查物质分离和提纯的综合应用，为高频考点，涉及基本实验操作、化学用语、氧化还原反应等知识点，把握实验流程及发生的反应、混合物分离提纯方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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