Question

硼及其化合物在工业上有许多用途。工业上用硼矿石主要成分为，还有少量MgO、等为原料制备粗硼的工艺流程如图所示。

已知：①偏硼酸钠易溶于水，在碱性条件下稳定存在。②硼砂的化学式为。回答下列问题：

(1)欲提高硼矿石的溶解速率，可采取的措施有______写出两条。

(2)滤渣主要成分是______。

(3)硼砂中B的化合价为______，溶于热水后，常用调pH到2～3制取，反应的离子方程式为______。

(4)为晶体加热脱水的产物其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为______。

(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠，它与水反应的离子方程式为，该反应中氧化剂是______；硼氢化钠能把许多金属离子还原为金属单质，为抑制它与水的反应反应可在______填“酸性”“中性”或“碱性“条件下进行。

(6)硼酸熔点为，露置空气中无变化，加热至时失水而变成偏硼酸：。已知是弱酸，将等体积等物质的量浓度的与NaOH溶液混合，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是______。

Answer

将硼矿石粉碎、搅拌、增大NaOH溶液的浓度、升温等 MgO、 B4O72−+2H++5H2O=4H3BO3 碱性

【解析】

浓NaOH溶液溶解硼矿石主要成分为，还有少量MgO、等，MgO、不溶，溶解生成，过滤，滤渣为MgO、，滤液为溶液，通入适量二氧化碳得到硼砂，将硼砂溶于热水后，用调pH到2～3制取，将得到的晶体加热脱水得到，与Mg高温反应制得硼，据此解答。

(1)将硼矿石粉碎、搅拌、增大NaOH溶液的浓度、升温等都可以加快其溶解速率，故答案为：将硼矿石粉碎、搅拌、增大NaOH溶液的浓度、升温等；

(2)、MgO不溶于NaOH，也不溶于水，故滤渣为MgO、，故答案为：MgO、；

(3)硼砂中钠元素价，氧元素价，化合物中元素化合价代数和为0，则B元素化合价为价；硼砂溶于热水后，常用调pH到2～3制取，反应的离子方程式为：B4O72−+2H++5H2O＝4H3BO3。故答案为：；B4O72−+2H++5H2O＝4H3BO3；

(4)晶体加热脱水的产物X为，与Mg发生置换反应，反应为：，故答案为：；

(5)因反应中，水中氢元素化合价降低，得到电子，则为氧化剂；因易与结合，而碱性溶液可抑制它与水反应，故答案为：；碱性；

(6)将等体积等物质的量浓度的与NaOH溶液混合，恰好反应完得到溶液，发生水解，减少，则，水解反应为：，溶液显碱性，则，水解程度微弱，故，故答案为：。