题目

题型：不详难度：来源：

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）   

答案

（1）2CaO·3B₂O₃·5H₂O（2分）
（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。（2分）
（3）MgSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=MgCO₃+(NH₄)₂SO₄（2分）
（4）n (B₂O₃)=0.01mol（1分）
n (MgO)="0.02mol" （1分）
n (H₂O) =" (1.68" g -0.7 g -0.8 g) /18 g·mol^-1=" 0.01mol" （2分）
故其组成为：Mg₂B₂O₅·H₂O或2MgO·B₂O₃·H₂O。（2分）
（说明：其它合理解法亦可，B、Mg物质的量各1分，氧、水的物质的量各1分，组成2分）

解析

试题分析：（1）按照化学式中元素的顺序，依次写出氧化物的形式，注意元素的化合价和原子数目的关系；（2）检验沉淀洗涤是否完全的方法要注意取最好一次的洗涤液，加入试剂（选择检验杂质离子的最明显、灵敏的试剂），还要说明现象结论等内容；（4）该题的第（1）问已提出氧化物的形式，故该题的计算应计算镁、硅相应氧化物的量，再确定是否含有水。
n (B₂O₃)=0.01mol
n (MgO)="0.02mol"
n (H₂O) =" (1.68" g -0.7 g -0.8 g) /18 g·mol^-1=" 0.01mol"
故其组成为：Mg₂B₂O₅·H₂O或2MgO·B₂O₃·H₂O。