硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药等工业。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5⋅H2O、SiO2和少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3）为原料制备MgSO4⋅H2O和硼酸（H3BO3）的工艺流程如图：
已知：H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。有关金属离子沉淀的相关pH范围见下表：
| 金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
| 开始沉淀时的pH | 6.3 | 1.5 | 3.6 | 8.8 |
| 沉淀完全时的pH | 8.3 | 3.2 | 4.7 | / |
（1）写出Mg2B2O5⋅H2O与硫酸反应的化学方程式
Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2H3BO3+2MgSO4
Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2H3BO3+2MgSO4
。（2）“滤渣①”的主要成分是
SiO2、CaSO4
SiO2、CaSO4
（化学式）。（3）“氧化调pH”需先添加适量的H2O2溶液，该反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
。然后在调节溶液的pH范围为 4.7
4.7
～6之间。（4）①“蒸发浓缩”时，加入固体MgCl2的作用是
增大镁离子浓度，有利于析出MgSO4•H2O
增大镁离子浓度，有利于析出MgSO4•H2O
。②“操作X”的过程为：先
蒸发浓缩
蒸发浓缩
，再固液分离。（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为
正四面体
正四面体
。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】Mg2B2O5•H2O+2H2SO4═2H3BO3+2MgSO4；SiO2、CaSO4；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；4.7；增大镁离子浓度，有利于析出MgSO4•H2O；蒸发浓缩；；正四面体
；正四面体【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：23引用：1难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
