题目内容

【题目】硼氢化钠(NaBH4)在有机合成中被称为万能还原剂,它的特点是性能稳定,还原时有选择性。采用NaBO2SiO2NaH2为原料制备NaBH4的流程如图所示。

已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 )

(1)NaBH4中含有的化学键类型为____________________

(2)制取NaBH4的化学方程式为_________________________________________________

在该反应加料之前,需要将反应容器加热至100 ℃以上并通入氩气,通入氩气的目的是__

(3)在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以BO2形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为_______

(4)物质X的化学式为__________;以上流程中可以循环使用的物质是_________

【答案】离子键、共价键 排出反应器中的水蒸气和空气 8Au3++3BH4+24OH=8Au+3BO2+18H2O Na2SiO3 异丙胺

【解析】

NaBO2、二氧化硅、钠和氢气加热到100℃以上生成了硼氢化钠,同时生成硅酸钠。加入异丙胺,硼氢化钠溶于异丙胺,进入到溶液中,硅酸钠不溶于异丙胺,过滤出来,即是物质X。将溶液蒸馏,把异丙胺蒸馏出去,剩下的固体即为硼氢化钠。

(1)在硼氢化钠中存在着钠离子和硼氢根离子,两种离子之间是离子键,BH4-BH之间是共价键。故答案为:离子键、共价键;

(2)NaBO2、二氧化硅、钠和氢气加热到100℃以上生成了硼氢化钠,同时生成硅酸钠。因为硼氢化钠能跟水发生反应且有很强的还原性,所以通入氩气,排除反应器中的水蒸汽和空气。故答案为:,排出反应器中的水蒸气和空气;

(3)硼氢化钠中氢是负一价,体现出很强的还原剂,把Au3+还原成单质,氢本身化合价升高,由于无气体生成,所以氢变成正一价,再根据溶液是强碱性,写出离子方程式:8Au3++3BH4+24OH=8Au↓+3BO2+18H2O

(4)第一步反应生成硼氢化钠的同时还生成硅酸钠,硼氢化钠溶于异丙胺,而硅酸钠不溶,过滤后物质X是硅酸钠。流程最后蒸馏出去的异丙胺可以循环使用。故答案为:Na2SiO3,异丙胺。

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【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:_____________________________

(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________

②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。

a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2

d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温

③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________

a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________

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