题目内容

【题目】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,可溶于异丙酸(沸点:33℃)。
(1)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 ,原料中的金属钠通常保存在 中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有 ,玻璃片和小刀等;
(2)请配平第①步反应的化学方程式: NaBO2+ SiO2+ Na+ H2=NaBH4+2Na2SiO3
(3)第②步分离采用的方法是 ;第③步分离(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H2(g),在25℃,101KPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6KJ,该反应的热化学方程式是

【答案】
(1)除去反应器中的水蒸气和空气;煤油;镊子;滤纸
(2)1;2;4;2
(3)过滤;蒸馏
(4)NaBH4 ( s)+2 H2O(1)=NaBO2 ( s) +4H2(g) △H=-216. 0KJ/mol
【解析】(1)由于NaBH4常温下能与水反应,且Na比较活泼,加执到100度以上,充入氩气,是除去反应器中的水蒸气和空气,避免影响反应:少量金属钠保存在煤油里:取用钠时,用镊子夹取,滤纸吸干表面的煤油;(2)根据氧化还原反应原理,得失电子总相同,可以配平此反应为:+2+4Na+2=+;( 3 )从流程图中可以看出第②步分离的是适体和液体混合物,所以选用过滤的方法:第③步分离()并回收溶剂,只能先将溶剂蒸发再冷凝回收,即蒸馏的方法分离;(4)根据物质的量计算,n()=0.1mol,.故热方程式为: NaBH4 ( s) +2 H2O(1)=NaBO2 ( s) +4H2(g) △H=-216. 0KJ/mol;
【考点精析】通过灵活运用化学实验操作的先后顺序,掌握化学实验顺序遵循:“从下往上”原则;“从左到右”原则;先“塞”后“定”原则;“固体先放”原则;“液体后加”原则;先验气密性(装入药品前进行)原则;后点酒精灯(所有装置完毕后再点酒精灯)原则即可以解答此题.

练习册系列答案
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【题目】下图是以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料制取胆矾晶体的流程

已知:

.高温焙烧时的主要反应有2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2

2Cu2S+ 5O22CuO+2CuSO42FeS+3O22FeO+2SO2 ;

.常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20

1CuFeS2中硫元素的化合价为______________________,写出上述流程中生成亚硫酸铵的化学方程式:______________________________________________________________________

2最适合的试剂A__________(写化学式)溶液;当试剂A的浓度为6.0mol·L-1浸出实验中,铜的浸出率结果如下图所示。由图可知当铜的浸出率为90% 时,所采用的实验条件(温度、时间)__________

3最适合的试剂C__________(填标号)

aCl2bH2O2 溶液 c.酸性高锰酸钾溶液 d浓硫酸

4加入适量CuO粉末的作用是调节溶液的pH促进Fe3+水解,达到除杂的目的。写出实现该目的的总反应的离子方程式_________________________________________________________

5有同学怀疑CuO不一定能达到上述目的,而小张同学却认为可以通过计算来确定。设溶液中Cu2+的浓度为3.0 mol·L-1Cu2+开始沉淀时溶液的pH __________Fe3+沉淀完全时溶液的pH __________。通过计算判断加入CuO__________(不能”)达到目的(提示1g 5=0.7;通常认为残留在溶液中的某离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1 时,就认为该离子已沉淀完全)

6假设流程图中消耗的CuOag最终制得bg胆矾晶体,消耗黄铜矿的质量为cg不考虑生产过程中的损失则黄铜矿中CuFeS2的质量分数为__________(写出原始的计算结果即可,不必化简)

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