硼酸是制造各種硼化物的重要原料,廣泛用于玻璃工業(yè)、陶瓷工業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)等。一種以硼鎂礦(主要成分為2MgO?B2O3?H2O,含少量Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等雜質(zhì))為原料制備硼酸(H3BO3)晶體和MgSO4?H2O的工藝流程如圖1所示,硼酸與硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線如圖2所示。請回答下列問題:
(1)濾渣1的主要成分為
SiO2
SiO2
。(填化學式)
(2)“除雜”過程中先加入6%的H2O2溶液,其作用是H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O
H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O
(用離子方程式表示),此操作中控制溫度不超過40℃的原因是(用化學方程式表示)。再加入MgO的作用是調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+轉化為沉淀而除去
調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+轉化為沉淀而除去
(用文字表述),濾渣2的主要成分為Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
。(填化學式)
(3)該流程中晶體1是MgSO4?H2O
MgSO4?H2O
,理由是假設晶體1是硼酸晶體,蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶等操作過程中會使得MgSO4?7H2O大量析出,會導致得到的硼酸晶體不純,同時也會減少MgSO4?H2O的產(chǎn)率
假設晶體1是硼酸晶體,蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶等操作過程中會使得MgSO4?7H2O大量析出,會導致得到的硼酸晶體不純,同時也會減少MgSO4?H2O的產(chǎn)率
。
(4)已知硼酸是一元弱酸,在水溶液中會電離產(chǎn)生[B(OH)4]-,下列有關反應的離子方程式正確的是a
a
(填序號)。(已知H2CO3的K=4.2×10-7,K=5.6×10-11;H3BO3的Ka=5.8×10-10)
a.硼酸的電離方程式可表示為:H3BO3+H2O?[B(OH)4]-+H+
b.硼酸與過量的NaOH溶液反應:H3BO3+3OH-═BO33-+3H2O
c.向Na2CO3固體中滴加飽和硼酸溶液:CO32-+2H3BO3+H2O═2[B(OH)4]-+CO2↑
d.向Na[B(OH)4]溶液中通入少量CO2氣體:2[B(OH)4]-+CO2═CO32-+2H3BO3+H2O