Question

硼镁矿属于硼酸盐，可用来制备硼酸（H₃BO₃）和MgO，方法如下：硼镁矿粉与(NH₄)₂SO₄溶液混合后加热，反应生成H₃BO₃晶体和MgSO₄溶液，同时放出NH₃；再向MgSO₄溶液中通入NH₃与CO₂，得到MgCO₃沉淀和滤液，沉淀经洗涤、煅烧后得MgO，滤液则循环使用。回答下列问题：

（1）与硅酸盐类似，硼酸盐结构也比较复杂，如硬硼钙石化学式为Ca₂B₆O₁₁·5H₂O，将其改写为氧化物的形式                             。

（2）上述制备过程中，检验沉淀洗涤是否完全的方法是                        。

（3）写出MgSO₄溶液中通入NH₃与CO₂反应的化学方程式                        。

（4）若准确称取1.68 g硼镁矿，完全反应后得H₃BO₃晶体1.24 g，MgO 0.8 g，计算该硼酸盐的组成。（写出计算过程）

Answer

（12分）

（1）2CaO·3B2O3·5H2O；

（2）取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全。

（3）MgSO4+CO2+2NH3+H2O=MgCO3+(NH4)2SO4

（4）硼镁矿可写成aMgO•bB2O3•cH2O，H3BO3晶体的物质的量为：=0.02mol，n（B2O3）=0.01mol，n（MgO）==0.02 mol，n（H2O）==0.01mol，

故其组成为2MgO•B2O3•H2O或Mg2B2O5•H2O。

【解析】

试题分析：（1）硬硼钙石化学式为Ca2B6O11•5H2O，将其改写为氧化物为：2CaO•3B2O3•5H2O，故答案为：2CaO•3B2O3•5H2O；

（2）取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO3）2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全，故答案为：取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO3）2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全；

（3）MgSO4溶液中通入NH3与CO2反应得到MgCO3沉淀和（NH4）2SO4，方程式为：MgSO4+CO2+2NH3+H2O═MgCO3+（NH4）2SO4，故答案为：MgSO4+CO2+2NH3+H2O═MgCO3+(NH4)2SO4；

（4）硼镁矿可写成aMgO•bB2O3•cH2O，H3BO3晶体的物质的量为：=0.02mol，n（B2O3）=0.01mol，n（MgO）==0.02 mol，n（H2O）==0.01mol，

故其组成为2MgO•B2O3•H2O或Mg2B2O5•H2O；故答案为：2MgO•B2O3•H2O或Mg2B2O5•H2O

考点：考查了硼酸盐的性质的相关知识。