Question

7．硼（B）及其化合物在工業(yè)上有許多用途．以鐵硼礦（主要成分為Mg₂B₂O₅•H₂O和Fe₃O₄，還有少量Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃和難溶性SiO₂等）為原料制備硼酸（H₃BO₃）的工藝流程如圖所示：

已知：①M(fèi)g₂B₂O₅•H₂O+2H₂SO₄═2MgSO₄+2H₃BO₃
②CaSO₄微溶于水
③H₂O₂溶液可將Fe²⁺氧化為Fe³⁺
④Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH如表：

	開始沉淀	完全沉淀
Fe3+	1.14	3.0
Fe2+	5.85	8.35
Al3+	3.0	4.7

請回答下列問題：
（1）利用四氧化三鐵（填物質(zhì)名稱）的磁性，可將該物質(zhì)直接從“鐵硼礦粉”中分離．
（2）酸浸時(shí)，礦粉中的金屬氧化物會和酸反應(yīng)，試寫出Fe₂O₃酸浸時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式．Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
（3）為了提高浸出速率（即加快反應(yīng)速率），除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有粉碎礦石或者加熱等（寫出一條）．
（4）操作a為過濾，“浸渣”中含有CaSO₄和SiO₂（填物質(zhì)化學(xué)式）．
（5）“凈化除雜”需先加H₂O₂溶液，然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，進(jìn)一步將鐵離子和鋁離子通過控制pH為5使之完全沉淀．
（6）制得的粗硼酸中的主要雜質(zhì)為Na₂SO₄（填物質(zhì)化學(xué)式）．

Answer 1

分析 根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對應(yīng)的過程分析每個對應(yīng)的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應(yīng)的信息．

解答 解：
（1）由于四氧化三鐵有磁性所以對應(yīng)的礦石叫磁鐵礦，所以可以利用四氧化三鐵的磁性，可將該物質(zhì)直接從“鐵硼礦粉”中分離．
（2）酸浸時(shí)，礦粉中的金屬氧化物會和酸反應(yīng)，F(xiàn)e₂O₃酸浸時(shí)是氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
（3）為了提高浸出速率（即加快反應(yīng)速率），除適當(dāng)增加硫酸濃度外，由于接觸面積越大反應(yīng)越快，所以可以將礦石粉碎．同時(shí)溫度越高，反應(yīng)越快，所以也可以加熱加速反應(yīng)的進(jìn)行．所以可采取的措施有粉碎礦石或者加熱等．
（4）操作a是固液分離，為過濾．“浸渣”中含有氧化鈣和硫酸反應(yīng)生成的CaSO₄以及原物質(zhì)含有的不溶于硫酸的 SiO₂．
（5）“凈化除雜”需先加H₂O₂溶液，然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，進(jìn)一步將鐵離子和鋁離子通過控制pH為5使之完全沉淀．
（6）由于過程加入了硫酸進(jìn)行酸浸以及調(diào)節(jié)pH用到氫氧化鈉，制得的粗硼酸中的主要雜質(zhì)為 Na₂SO₄．
故答案為：
（1）四氧化三鐵．
（2）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
（3）粉碎礦石或者加熱等（寫出一條）．
（4）過濾； SiO₂．
（5）將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，進(jìn)一步將鐵離子和鋁離子通過控制pH為5使之完全沉淀．
（6）Na₂SO₄．

點(diǎn)評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時(shí)先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比，其實(shí)很簡單很基礎(chǔ)，或者可以說轉(zhuǎn)化圖提供的是情境，考查基本知識．