题目内容

18．硼氢化钠（NaBH4）具有优良的还原性，在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用．利用硼精矿（主要成分为B2O3，含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等）制取NaBH4的流程如图1：

已知：偏硼酸钠（NaBO2）易溶于水，不溶于醇，在碱性条件下稳定存在，回答下列问题：
（1）写出加快硼精矿溶解速率的措施将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等（写一种）．
（2）操作1为过滤，滤渣主要成分为Fe（OH）3．
（3）除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；②提供碱性溶液抑制NaBO2水解．
（4）氢化镁（MgH2）中H元素的化合价为-1；MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应1，其化学方程式为：12MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO．
（5）如图2在碱性条件下，在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠，写出阴极室的电极反应式BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-．
（6）硼氢化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，从而变废为宝，写出该反应的离子方程式4Cu2++BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O．

分析 以硼精矿（主要成分为B2O3，含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等）为原料制取NaBH4，由流程可知，加NaOH溶解B2O3、Al2O3、SiO2，将FeCl3转化成氢氧化铁沉淀，则操作1为过滤，滤渣为Fe（OH）3，再加CaO将硅铝沉淀，则操作2也为过滤，从而除去硅铝，最后反应1为NaBO2与MgH2反应生成NaBH4，以此来解答．

解答 解：（1）将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等都可以加快硼精矿溶解速率，故答案为：将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等；
（2）根据以上分析，操作1为过滤，滤渣主要成分为Fe（OH）3，故答案为：过滤； Fe（OH）3；
（3）因为在NaBO2溶液除去硅铝，又NaBO2易溶于水，在碱性条件下稳定存在，所以除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；②提供碱性溶液抑制NaBO2水解，故答案为：提供碱性溶液抑制NaBO2水解；
（4）根据化合价代数和为0，则氢化镁（MgH2）中H元素的化合价为-1；MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应生成NaBH4和MgO，则反应方程式为：12MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO，故答案为：-1；12MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO；
（5）在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠，则阴极室BO2-得电子发生还原反应生成BH4-，则电极反应式为：BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-，故答案为：BO2-+6H2O+8e-=BH4-+8OH-；
（6）硼氢化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，则反应的离子方程式为：4Cu2++BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O，故答案为：4Cu2++BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、实验装置的作用、元素化合物知识为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物与实验相结合的训练，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．化学式能表示物质分子组成的是（　　）
A．C6H6B．SiO2C．NaOHD．NH4Cl
9．煤化工和石油化工的工艺中属于物理变化的是（　　）
A．煤的干馏B．煤的液化C．石油分馏D．石油裂化
6．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器．研究青铜器（含Cu、Sn等）在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义．下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是（　　）
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极，被氧化
B．正极发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
C．环境中的Cl-与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2（OH）3Cl↓
D．若生成0.2 mol Cu2（OH）3Cl，则理论上消耗的O2体积为4.48L
13．工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，原理是S+Na2SO3═Na2S2O（Na2SO3稍过量）．实验室可用如图1装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程．

（1）仪器a的名称圆底烧瓶，其中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O．
（2）装置B的作用是缓冲装置（或者平衡装置内外压强等）、观察SO2生成速率．
（3）实验中，为使SO2缓慢进入装置C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度，装置C中制备反应结束的现象是溶液变澄清（或浑浊消失）．
（4）装置C中的溶液，一般控制在碱性环境，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O；为减少装置C中常可能出现的Na2SO4杂质，在不改变原有装置的基础上应采取的操作是先通一段时间SO2后再打开加热装置；反应结束后，过滤C中的混合物，滤液经蒸发（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品．
（5）装置D用于处理尾气，可选用图2中的最合理装置（夹持仪器已略去）为d（填序号）．
3．下表中，对陈述I、II的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（　　）
选项陈述I陈述II判断
A氢氧化铝可用于治疗胃酸过多Al（OH）3可与盐酸反应I对，II对，有
BSiO2可用作光导纤维SO2是良好的半导体I对，II对，有
CAl2O3作耐火材料Al2O3具有高熔点I对，II错，无
DHF可用来蚀刻玻璃HF是强酸I对，II对，无
A．AB．BC．CD．D
10．下列有机物按系统命名法正确的是（　　）
A．2，2-二甲基-3-乙基丁烷B．2-甲基-3-戊烯
C．2-甲基-2-丙醇D．2-甲基-2-丁炔
6．把150mL98%的浓H2SO4（ρ=1.84g/cm3）与600mL的水混合成密度为1.225g/cm3的稀H2SO4，求该稀H2SO4的质量分数和物质的量浓度．
7．已知：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，反应过程中生成1mol CH3OH（g）的能量变化如图所示．曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示无或有催化剂两种情况．下列判断正确的是（　　）
A．加入催化剂，△H变小
B．△H=+91 kJ/mol
C．生成1molCH3OH（l）时，△H值增大
D．反应物的总能量大于生成物的总能量

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