Question

（12分）研究表面，可用NaBH4与水反应制氢氧燃料电池的氢气：BH4-+2H2O=BO2-+4H2↑（实质为水电离产生的H+被还原）。下表为pH和温度对本反应中NaBH4 半衰期的影响（半衰期是指反应过程中，NaBH4的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间）。

体系 pH	不同温度下NaBH4的半衰期（min）
0℃	25℃	50℃	75℃
8	4. 32 ×100	6. 19 ×10-1	8. 64 ×10-2	1.22 ×10-2
10	4. 32 ×102	6. 19 ×101	8. 64 ×100	1.22 ×100
12	4. 32 ×104	6. 19 ×103	8. 64 ×102	1.22 ×102
14	4. 32 ×106	6. 19 ×105	8. 64 ×104	1.22 ×104

根据要求回答下列问题：

（1）NaBH4与水反应后所得溶液显碱性，则溶液中各离子浓度大小关系为___________。

（2）从上表可知，温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响？

答： 。

（3）反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响？

答： 。

（4）实验表明，将NaBH4溶于足量水，释放的H2比理论产量少得多（即反应一段时间后有NaBH4剩余也不再反应）。其可能原因是 。

Answer 1

（1）c（Na﹢）＞c（BO2﹣）＞c（OH－）＞c（H+）（3分）（2）温度升高25℃，反应速率加快约7倍（3分，若答“温度越高，反应速率越快”给2分）（3）pH减小2个单位，反应速率加快100倍（3分，若答“pH值越大，反应速率越慢”给2分）（4）随着反应进行，溶液的pH值逐渐增大，反应速率变小，当pH值大于12时，半衰期很长，反应速率很小，可以认为反应停止。（3分）

【解析】

试题分析：（1）NaBH4与水反应化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，溶液显碱性是BO2-水解造成的，BO2-水解，浓度就会减少，故离子浓度大小为：c（Na﹢）＞c（BO2﹣）＞c（OH－）＞c（H+）。（2）研究温度对NaBH4与水反应速率产生的影响，就要在pH相同的条件下进行比较，可以看出温度升高25℃，反应速率加快约7倍。（3）研究pH对反应的影响，就要在温度相同的情况下进行比较，从四组数据分析可以看出pH减小2个单位，反应速率加快100倍.（4）随着反应的进行，产生的NaBO2越来越多，溶液的碱性越来越大，溶液的pH值逐渐增大，反应速率变小，当pH值大于12时，半衰期很长，反应速率很小，可以认为反应停止。

考点：化学数据的分析、盐类水解、离子浓度的大小比较。