硼酸(H3BO3)微溶于水,其水溶液顯弱酸性,對人體的受傷組織有防腐作用.工業(yè)上以硼鎂礦(Mg2B2O5?H2O)為原料生產(chǎn)硼酸,同時以硼鎂泥為原料制取硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè).生產(chǎn)工藝流程如下圖所示,請回答下列問題:
注:
①硼鎂泥的主要成分是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì).
②硼酸電離平衡常數(shù)K=5.8×10-10
③
化合物 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Ksp近似值 |
10-11 |
10-16 |
10-38 |
10-33 |
④已知MgSO
4、CaSO
4的溶解度如下表:
溫度(℃) |
40 |
50 |
60 |
70 |
MgSO4 |
30.9 |
33.4 |
35.6 |
36.9 |
CaSO4 |
0.210 |
0.207 |
0.201 |
0.193 |
(1)寫出上述流程中生成硼砂(Na
2B
4O
7)的離子方程式
(2)硼酸根離子可表示為B(OH)
4-.寫出硼酸電離的方程式
H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+
H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+
(3)N滴定法測定硼酸晶體的純度.研究結(jié)果表明,用0.1mol?L
-1NaOH溶液直接滴定硼酸溶液,滴定過程如曲線①所示,向硼酸溶液中加入多元醇后再滴定如曲線②所示.請分析,能否用強(qiáng)堿直接滴定硼酸溶液,
不能
不能
(填“能”或“不能”),理由是:
沒有明顯的pH突變區(qū)域,無法判斷終點(diǎn),會造成較大的誤差
沒有明顯的pH突變區(qū)域,無法判斷終點(diǎn),會造成較大的誤差
(4)向硼鎂泥酸浸后的溶液中,加入的NaClO可與Mn
2+反應(yīng)產(chǎn)生MnO
2沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是
ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+
ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+
.
(5)加堿調(diào)節(jié)至pH為
4.7
4.7
時,雜質(zhì)離子便可完全沉淀.(離子濃度小于或等于1×l0
-5mol?L
-1時,即可認(rèn)為該離子沉淀完全)
(6)“除鈣”是將MgSO
4和CaSO
4混合溶液中的CaSO
4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡要說明除鈣的操作步驟
蒸發(fā)濃縮結(jié)晶
蒸發(fā)濃縮結(jié)晶
、
趁熱過濾
趁熱過濾
.