硼和铝位于同一主族，它们可以形成许多组成和性质类似的化合物．一种用硼镁矿（Mg2B2O5•H2O）制取单质硼的工艺流程图如图1：结合流程图回答下列问题：（1）溶液a、溶液b中溶质的化学

Question

硼和铝位于同一主族，它们可以形成许多组成和性质类似的化合物．一种用硼镁矿（Mg₂B₂O₅•H₂O）制取单质硼的工艺流程图如图1：

结合流程图回答下列问题：
（1）溶液a、溶液b中溶质的化学式分别为___、___．
（2）写出步骤①的化学方程式___．
（3）写出步骤②的离子方程式___．
（4）步骤③中化学反应可以发生的原因是___．
（5）过硼酸钠晶体（NaBO₃•4H₂O）是一种优良的漂白剂，在70℃以上加热会逐步失去结
晶水． 实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的情况如图2所示，则T₂℃时所得晶体的化学式为___．

Answer 1

硼镁矿与氢氧化钠溶液反应，过滤除去杂质，NaBO₂溶液中，通入过量的二氧化碳，得到Na₂B₄O₇•10H₂O与为NaHCO₃，过滤分离，由于硼酸的酸性小于硫酸，符合复分解反应由强酸制弱酸的原理，且硼酸的溶解度较小，故Na₂B₄O₇•10H₂O晶体与硫酸反应得到硼酸，溶液b中含有硫酸钠，硼酸晶体加热分解得到B₂O₃，最后用Mg还原得到粗硼．
（1）由上述分析可知，第①步通入过量二氧化碳，则a为NaHCO₃，第③步加入硫酸，b为Na₂SO₄，
故答案为：NaHCO₃；Na₂SO₄；
（2）第①步为Mg₂B₂O₅．H₂O与氢氧化钠溶液反应生成NaBO₂与Mg（OH）₂，反应方程式为：Mg₂B₂O₅•H₂O+2NaOH=2NaBO₂+2Mg（OH）₂，
故答案为：Mg₂B₂O₅•H₂O+2NaOH=2NaBO₂+2Mg（OH）₂；
（3）NaBO₂和二氧化碳反应生成Na₂B₄O₇•10H₂O和碳酸氢钠，离子方程式为2Na⁺+4BO₂^-+2CO₂+11H₂O=Na₂B₄O₇•10H₂O↓+2HCO₃^-，故答案为：2Na⁺+4BO₂^-+2CO₂+11H₂O=Na₂B₄O₇•10H₂O↓+2HCO₃^-；
（4）步骤③中化学反应可以发生的原因是：硼酸的酸性小于硫酸，符合复分解反应由强酸制弱酸的原理，且硼酸的溶解度较小，从溶液中析出有利于该反应的进行，
故答案为：硼酸的酸性小于硫酸，符合复分解反应由强酸制弱酸的原理，且硼酸的溶解度较小，从溶液中析出有利于该反应的进行；
（5）过硼酸钠晶体（NaBO₃•4H₂O）的物质的量=(30.8g)/(154g/mol)=0.2mol，T₂°C质量变化为27.20g，质量变化30.8g-27.20g=3.6g，减少水的质量=(3.6g)/(18g/mol)=0.2mol，则1molNaBO₃•4H₂O失去水1mol，则T₂℃时所得晶体的化学式为NaBO₃•3H₂O，
故答案为：NaBO₃•3H₂O；