题目内容
【题目】硼氢化钠(NaBH4，硼为+3价)为白色粉末，在干燥空气中稳定，在潮湿空气中分解，是常用的还原剂。偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，不溶于乙醇，易水解。目前有多种工艺制备NaBH4 。
(1)用硼精矿(含有一定量B2O3，及Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)制取NaBH4的流程如下:
①“溶解”时，B2O3与NaOH反应生成了NaBO2，反应离子方程式为_____________。
②“除硅铝”步骤加入CaO，而不加入CaCl2的原因有:能将硅、铝以沉淀除去；尽量不带入杂质离子；__________。
③“操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是___________。
④“反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO，其化学方程式为_________。
(2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料,以阳离子交换膜为隔离膜，电解偏硼酸钠的碱溶液，也可以高效制备NaBH4。该工艺阳极产物为______，阴极电极方程式为______________。
【答案】 B2O3 + 2OH-＝2BO2- + H2O 提供碱性溶液，抑制 NaBO2水解 乙醇 2MgH2 + NaBO2＝NaBH4 + 2MgO O2 BO2- + 6H2O +8e-＝BH4- + 8OH-
【解析】分析：本题以硼精矿为原料制备NaBH4的流程为载体，考查流程的分析、离子方程式的书写、盐类水解的应用、基本实验操作、电解原理。硼精矿中加入NaOH溶解，其中B2O3、Al2O3、SiO2分别转化成溶于水的NaBO2、NaAlO2、Na2SiO3进入滤液；滤液中加入CaO将硅铝以沉淀除去；将NaBO2与MgH2反应得到NaBH4和MgO。电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4，NaBH4中H元素的化合价为-1价，NaBH4为阴极产物。
详解：（1）①“溶解”时，B2O3与NaOH反应生成NaBO2和H2O，反应的化学方程式为B2O3+2NaOH=2NaBO2+H2O，离子方程式为B2O3+2OH-=2BO2-+H2O。
②根据流程加入CaO将硅铝转化为Na2O·3CaO·Al2O3·nSiO2沉淀而除去；根据题意“NaBO2易水解”，加入CaO使溶液呈碱性，抑制NaBO2的水解，而CaCl2溶液呈中性，不能抑制NaBO2的水解，所以“除硅铝”步骤中加入CaO，而不加入CaCl2。
③“操作2”将滤液蒸发、结晶、洗涤得到NaBO2，根据“NaBO2易溶于水、不溶于乙醇、易水解”，为了减少NaBO2的溶解损失和水解，洗涤选用的试剂最好为乙醇。
④NaBH4中B为+3价，则NaBH4中H为-1价。“反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO，该反应前后元素的化合价不变，该反应为非氧化还原反应，根据原子守恒，反应的化学方程式为2MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO。
（2）电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4，NaBH4中B为+3价，则NaBH4中H为-1价，NaBH4为还原产物，在阴极生成；根据放电顺序，阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，阳极产物为O2；阴极电极反应式为BO2-+8e-+6H2O=BH4-+8OH-。
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【题目】“中和滴定”原理在实际生产生活中应用广泛。用I2O5可定量测定CO的含量，该反应原理为5CO+I2O5
5CO2+I2。其实验步骤如下：
①取250 mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管中在170 ℃下充分反应；
②用水一乙醇液充分溶解产物I2，配制100 mL溶液；
③量取步骤②中溶液25.00 mL于锥形瓶中，然后用0.01 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定。消耗标准Na2S2O3溶液的体积如表所示。
第一次 | 第二次 | 第三次 | |
滴定前读数/mL | 2.10 | 2.50 | 1.40 |
滴定后读数/mL | 22.00 | 22.50 | 21.50 |
（1）步骤②中配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和____________________。
（2）Na2S2O3标准液应装在__________（填字母）中。
（3）指示剂应选用__________，判断达到滴定终点的现象是____________________________________。
（4）气体样品中CO的体积分数为__________（已知：气体样品中其他成分不与I2O5反应：2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6）
（5）下列操作会造成所测CO的体积分数偏大的是__________（填字母）。
a．滴定终点俯视读数
b．锥形瓶用待测溶液润洗
c．滴定前有气泡，滴定后没有气泡
d．配制100 mL待测溶液时，有少量溅出
