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硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33℃).(1
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硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如下:
已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33℃).
(1)NaBH4中H元素的化合价为___.
请配平第①步反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:
□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2=□NaBH4+□Na2SiO3
(2)实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有___、滤纸、玻璃片和小刀等.
在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是___.
(3)第②步分离采用的方法是___.
第③步分出NaBH4并回收溶剂,采用的方法是___.
(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101kPa下,已知每消耗3.8g NaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是___.
已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33℃).
(1)NaBH4中H元素的化合价为___.
请配平第①步反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:
□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2=□NaBH4+□Na2SiO3
(2)实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有___、滤纸、玻璃片和小刀等.
在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是___.
(3)第②步分离采用的方法是___.
第③步分出NaBH4并回收溶剂,采用的方法是___.
(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101kPa下,已知每消耗3.8g NaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是___.
▼优质解答
答案和解析
NaBO2、SiO2、Na和H2在一定条件下反应生成NaBH4、Na2SiO3,NaBH4常温下能与水反应,且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象,为防止NaBH4水解、防止产生安全事故,需要将装置中的空气和水蒸气排出;NaBH4可溶于异丙胺,根据③知,②中加入的溶剂是异丙胺,NaBH4溶解与异丙胺、Na2SiO3不溶于异丙胺,难溶性固体和溶液采用过滤方法分离,通过过量得到滤液和滤渣,滤渣成分是Na2SiO3;异丙胺沸点:33℃,将滤液采用蒸馏的方法分离,得到异丙胺和固体NaBH4,
(1)NaBH4中根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,并结合Na为+1价、B为+3价计算出H为-1价,第①步反应中根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,电子转移数目为4e-,
故答案为:-1价;;
(2)钠的密度大于煤油,为隔绝空气和水,原料中的金属钠通常保存在煤油中,实验室取用少量金属钠时,需要镊子夹取钠、用滤纸吸煤油,所以实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有镊子、滤纸、玻璃片和小刀等,NaBH4常温下能与水反应,且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象,为防止NaBH4水解、防止产生安全事故,需要将装置中的空气和水蒸气排出,钠极易和空气中氧气、和水反应,故答案为:镊子;除去装置中的空气和水蒸气;
(3)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,②中加入的溶剂是异丙胺,NaBH4溶解与异丙胺、Na2SiO3不溶于异丙胺,所以第②步分离采用的方法是过滤;熔沸点相差较大的可以采用蒸馏方法,异丙胺沸点:33℃,将滤液采用蒸馏的方法分离,得到异丙胺和固体NaBH4,故答案为:过滤;蒸馏;
(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),n(NaBH4)=
=0.1mol,在25℃、101kPa下,每消耗0.1molNaBH4(s)放热21.6kJ,则消耗1molNaBH4(s)放热216.0kJ,则热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)△H=-216.0kJ/mol,故答案为:NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)△H=-216.0kJ/mol.
(1)NaBH4中根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,并结合Na为+1价、B为+3价计算出H为-1价,第①步反应中根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,电子转移数目为4e-,
故答案为:-1价;;
(2)钠的密度大于煤油,为隔绝空气和水,原料中的金属钠通常保存在煤油中,实验室取用少量金属钠时,需要镊子夹取钠、用滤纸吸煤油,所以实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有镊子、滤纸、玻璃片和小刀等,NaBH4常温下能与水反应,且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象,为防止NaBH4水解、防止产生安全事故,需要将装置中的空气和水蒸气排出,钠极易和空气中氧气、和水反应,故答案为:镊子;除去装置中的空气和水蒸气;
(3)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,②中加入的溶剂是异丙胺,NaBH4溶解与异丙胺、Na2SiO3不溶于异丙胺,所以第②步分离采用的方法是过滤;熔沸点相差较大的可以采用蒸馏方法,异丙胺沸点:33℃,将滤液采用蒸馏的方法分离,得到异丙胺和固体NaBH4,故答案为:过滤;蒸馏;
(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),n(NaBH4)=
3.8g |
38g/mol |
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