Question

【题目】硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体(Na2B4O7·10H2O)时的废渣，其主要成分是MgO，还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

回答下列问题：

(l)Na2B4O7·10H2O中B的化合价为__________。

(2)Na2B4O7易溶于水，也易发生水解：B4O72-+7H2O4H3BO3(硼酸)+2OH-(硼酸在常温下溶解度较小)。写出加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式：______________。

(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸但能溶于热浓盐酸的黑色固体，写出生成黑色固体的离子方程式____________。

(4)加入MgO的目的是___________________。

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：

温度(℃) 溶解度(g)	40	50	60	70
MgSO4	30.9	33.4	35.6	36.9
CaSO4	0.210	0.207	0.201	0.193

“操作A”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明“操作A”步骤为____________________。

(6)硼砂也能在工业上制取NaBH4，NaBH4被称为有机化学中的“万能还原剂”。

①写出NaBH4的电子式：___________。

②“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力，其定义是：每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力。NaBH4的有效氢含量为_________（保留两位小数）。

③在碱性条件下，在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠，写出阴极室的电极反应式：________。

Answer 1

【答案】 +3 Na2B4O7+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3↓ ClO- +Mn2++H2O=MnO2+Cl-+2H+ 调节溶液的pH值，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去 蒸发浓缩、趁热过滤 0.21 BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-

【解析】（1）设B的化合价为x价，根据化合物中各元素化合价代数和为零可得，，解得，所以中的化合价为+3价。

(2)Na2B4O7易溶于水，也易发生水解：B4O72-+7H2O4H3BO3(硼酸)+2OH-(硼酸在常温下溶解度较小)。加入硫酸时促进了B4O72-的水解，所以Na2B4O7与硫酸发生反应的化学方程式：Na2B4O7+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3↓。

（3）由硼镁泥的成分推断可知，不溶于稀盐酸但能溶于浓盐酸的黑色固体为，即被氧化成，则其反应离子方程式为。（4）属于碱性氧化物，能够与溶液中的反应，从而改变溶液的值，因此可通过改变加入量来调节溶液的，达到使以沉淀的形式除去的目的。

（5）因为CaSO4 微溶于水，MgSO4 易溶于水，“操作A”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，操作A采用结晶的方法除去CaSO4，步骤为蒸发浓缩、趁热过滤。

（6）①写出NaBH4的电子式

②中显-1价，中显0价，两者的还原产物均为（显+1价），的可以失去电子，可以失去电子，则的的还原能力等价于的，则根据“有效氢含量”的定义可知，的有效氢含量为。

③在NaBO2 中，B的化合价为+3，中B化合价为+5，在碱性条件下，在阴极上电解NaBO2,制硼氢化钠的电极反应式：BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-。答案为BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-。