硼酸（H3BO3)大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿（2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下：已知：H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时

Question

硼酸（H ₃ BO ₃ )大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿（2MgO•B ₂ O ₃ •H ₂ O、SiO ₂ 及少量Fe ₃ O ₄ 、CaCO ₃ 、Al ₂ O ₃ )为原料生产硼酸的工艺流程如下：

已知：H ₃ BO ₃ 在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe ^{3 +} 、Al ³⁺ 、Fe ^{2 +} 和Mg ²⁺ 以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3. 2、5.2、9.7和12.4。
（1）由于矿粉中含CaCO ₃ ，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为                            。
（2）“浸出液”显酸性，含H ₃ BO ₃ 和Mg ²⁺ 、SO ₄ ^{2 －} ，还含有Fe ^{3 +} 、Fe ²⁺ 、Ca ²⁺ 、Al ³⁺ 等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H ₂ O ₂ 和MgO，除去的杂质离子是          。H ₂ O ₂ 的作用是                    (用离子方程式表示）。
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的是                            。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO ₄ •H ₂ O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，                            。

Answer 1

32.（16分）
（1）CaCO ₃ (粉末)+H ₂ SO ₄ =CaSO ₄ +H ₂ O+CO ₂ ↑  （3分）
（2）Fe ³⁺ 、Fe ²⁺ 、Al ³⁺   （3分，每个1分）
H ₂ O ₂ +2H ⁺ +2Fe ²⁺ =2Fe ³⁺ +2H ₂ O （3分）
（3）防止温度下降时H ₃ BO ₃ 从溶液中析出（意思相同即可给分。例如：从H ₃ BO ₃ 溶解度数据可知，温度较高时，H ₃ BO ₃ 溶解度较大，不易从溶液中析出。） （3分）
（4）加压升温结晶  （4分，加压、升温结晶各2分）