【重难点】化学教师招聘考试原题及解析（填空题⑧）
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硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含 Mg2B2O5·H2O、SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)在 95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_______________。
(2)“滤渣 1”的主要成分有_____________。为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_______。
(3)根据 H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)4-，Ka=5.81×10-10，可判断 H3BO3是_____酸;在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，目的是__________。
( 4 ) 在 “ 沉 镁 ” 中 生 成 Mg(OH)2·MgCO3 沉 淀 的 离 子 方 程 式 为_____________________，母液经加热后可返回____工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________________。
参考答案：
【答案】(1)NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3;KSCN;
(3)一元弱;转化为 H3BO3，促进析出;
(4)2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-;溶浸;高温焙烧。
解析：硼镁矿(含 Mg2B2O3·H2O、SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3)加入硫酸铵溶液，得到气体，根据硼镁矿和硫酸铵化学式知，得到的气体为 NH3，用 NH4HCO3吸收 NH3，发生反应 NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3，根据过滤 2 及沉镁成分知，过滤 1 中得到的滤渣为难溶性的 SiO2、Fe2O3、Al2O3，调节溶液 pH=3.5 时得到 H3BO3，滤液中含有MgSO4，沉镁过程发生的反应为 2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-，加热分解可以得到轻质 MgO;母液中含有(NH4)2SO4，
( 1 ) 氨 气 为 碱 性 气 体 ， 能 和 酸 式 铵 盐 吸 收 生 成 正 盐 ， 反 应 方 程 式 为NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3，故答案为：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;
(2)滤渣 1 为难溶性的 SiO2、Fe2O3、Al2O3;Fe3+和 KSCN 溶液混合得到血红色液体，所以可以用 KSCN 溶液检验铁离子，故答案为：SiO2、Fe2O3、Al2O3;KSCN;
(3)H3BO3能发生一步电离，且电离平衡常数很小，所以为一元弱酸;在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，有利于析出 H3BO3，如果溶液 pH 较大，得不到硼酸而得到硼酸盐，故答案为：一元弱;转化为 H3BO3，促进析出;
(4)在“沉镁”中镁离子和碳酸根离子发生水解和复分解反应生成 Mg(OH)2·MgCO3沉 淀 ， 同 时 还 生 成 碳 酸 氢 根 离 子 离 子 ， 离 子 方 程 式 为 2Mg2++3CO32 -+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-;在母液中得到(NH4)2SO4，在溶浸时需要加入(NH4)2SO4，所以母液经加热后可返回溶浸工序循环使用，碱式碳酸镁高温易分解得到氧化物、水和二氧化碳，所以高温焙烧就可以得到轻质氧化镁，故答案为：2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-;溶浸;高温焙烧。
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