Question

【題目】硼單質在高溫時是良好的導體，也是用途廣泛的化工原料。鎂單質可用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵等。硼鎂礦的主要成分為Mg2B2O5·H2O，可以制取單質硼和鎂。制取工藝流程如圖所示，已知硼砂的化學式為Na2B4O7·10H2O，硼鎂泥是硼鎂礦制硼砂過程中產生的廢渣，其主要成分是MgCO3，還含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等雜質。按要求回答問題：

（1）化合物Mg2B2O5·H2O中B的化合價為_____。

（2）將硼砂溶于熱水后，常用稀硫酸調pH至2～3制取H3BO3，該反應的離子方程式為____。

（3）寫出加NaClO的過程中發生反應的離子方程式：________；________。

（4）將硼鎂泥中加入的硫酸改為鹽酸是否可行？___。(填“是”或“否”)，理由是____。

Answer 1

【答案】＋3 B4O72-＋2H＋＋5H2O=4H3BO3 Mn2＋＋ClO－＋H2O=MnO2↓＋Cl－＋2H＋ 2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O 否 改為鹽酸后，硼鎂泥中的CaO轉化為CaCl2，CaCl2易溶于水，無法除去雜質鈣離子

【解析】

（1）Mg2B2O5·H2O中Mg元素的化合價為+2價，H元素的化合價為+1價，O元素的化合價為-2價，根據化合物中各元素化合價代數和為零可得到Mg2B2O5·H2O中硼元素的化合價為+3，故答案為：＋3。

(2)硼砂在酸溶液中生成一元弱酸H3BO3的離子方程式為B4O72-＋2H＋＋5H2O=4H3BO3，故答案為：B4O72-＋2H＋＋5H2O=4H3BO3。

（3）由題圖2及硼鎂泥的成分可，往硼鎂泥中加硫酸得到的濾渣A的主要成分為SiO2，向濾液中加次氯酸鈉可以將濾液中的Fe2+和Mn2+氧化，所以加入NaClO的過程中發生反應的離子方程式為：Mn2＋＋ClO－＋H2O=MnO2↓＋Cl－＋2H＋、2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O，故答案為：Mn2＋＋ClO－＋H2O=MnO2↓＋Cl－＋2H＋、2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O。

（4）CaSO4微溶于水，CaCl2易溶于水，改為鹽酸后，硼鎂泥中的CaO轉化為CaCl2，CaCl2易溶于水，無法除去雜質鈣離子，故答案為：否；改為鹽酸后，硼鎂泥中的CaO轉化為CaCl2，CaCl2易溶于水，無法除去雜質鈣離子。