硼酸（H3BO3）是生产其它硼化物的基本原料．（1）已知H3BO3的电离常数为5.8×10-10，H2CO3的电离常数为K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11．向盛有饱和硼酸溶液的试管中，滴加0.1mol/LNa2CO3溶液，（填“能

Question

硼酸（H₃BO₃）是生产其它硼化物的基本原料．

（1）已知H₃BO₃的电离常数为5.8×10^-10，H₂CO₃的电离常数为K₁=4.4×10^-7、K₂=4.7×10^-11．向盛有饱和硼酸溶液的试管中，滴加0.1mol/L Na₂CO₃溶液，___（填“能”或“不能”）观察到气泡逸出．
（2）已知H₃BO₃与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H₃BO₃+OH^-=B（OH）₄^-，写出硼酸的电离方程式___．
（3）硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B（OCH₃）₃，B（OCH₃）₃可与NaH反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠（NaBH₄）．
①写出生成B（OCH₃）₃的化学方程式___，其反应类型为___．
②NaBH₄中氢元素的化合价为___，写出生成NaBH₄的化学方程式___．
③用NaBH₄和过氧化氢可以设计成一种新型碱性电池．该电池放电时，每摩尔NaBH₄释放8mole^-．写出这种电池放电反应的离子方程式___．
（4）H₃B0₃可以通过电解的方法制备．工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）．
①写出阳极的电极反应式___．
②分析产品室可得到H₃BO₃的原因___．

Answer 1

（1）H₃BO₃的电离常数为5.8×10^-10，H₂CO₃的电离常数为K₁=4.4×10^-7，因5.8×10^-10＜4.4×10^-7，所以不能观察到气泡逸出，故答案为：不能；
（2）硼酸电离出四羟基和硼酸根和氢离子，方程式为：H₃BO₃+H₂O⇌B（OH）₄^-+H⁺，故答案为：H₃BO₃+H₂O⇌B（OH）₄^-+H⁺；
（3）①硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B（OCH₃）₃，所以方程式为：H₃BO₃+3CH₃OH

浓硫酸

B（OCH₃）₃+3H₂O；基团OCH₃代替B（OH）₃结构中OH基团，所以是取代反应，故答案为：H₃BO₃+3CH₃OH

浓硫酸

B（OCH₃）₃+3H₂O；取代反应；
②根据化合价代数和为0，钠+1价，B元素+3价，所以氢元素是-1价，由B（OCH₃）₃可与NaH反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠（NaBH₄），所以方程式为：B（OCH₃）₃+4NaH=NaBH₄+3CH₃ONa，故答案为：-1；B（OCH₃）₃+4NaH=NaBH₄+3CH₃ONa；
③1mol过氧化氢得到2mol的电子，所以1molNaBH₄在负极放电，正极要4mol的过氧化氢，所以总放电反应的离子方程式为：BH₄^-+4H₂O₂=BO₂^-+6H₂O，故答案为：BH₄^-+4H₂O₂=BO₂^-+6H₂O；
（4）①根据阳极中阴离子为B（OH）₄^-和氢氧根离子判断放电能力强弱，所以氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH^--e^-=2H₂O+O₂↑，故答案为：4OH^--e^-=2H₂O+O₂↑；
②产品室可得到H₃BO₃的原因是因为：阳极室的H⁺穿过阳膜扩散至产品室，原料室的B（OH）₄^-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H₃BO₃，
故答案为：阳极室的H⁺穿过阳膜扩散至产品室，原料室的B（OH）₄^-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H₃BO₃．