综合题14.0分
理综

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:13℃)。

44.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。

45.请配平第①步反应的化学方程式:

□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2——□NaBH4+□Na2SiO3

46.第②步分离采用的方法是______;第③步分出NaBH4并回收溶剂,采用的方法是______。

47.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_______。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

除去反应器中的水蒸气和空气;煤油;镊子、滤纸;

解析

NaBH4常温下能与水反应,且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象,为防止NaBH4水解、防止产生安全事故,需要将装置中的空气和水蒸气排出;钠极易和空气中氧气、和水反应,钠的密度大于煤油,为隔绝空气和水,原料中的金属钠通常保存在煤油中;实验室取用少量金属钠时,需要镊子夹取钠、用滤纸吸煤油,所以实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有镊子、滤纸、玻璃片和小刀等,

考查方向

化学基本实验操作,及实验安全。

解题思路

由信息知NaBH4常温下与水反应,产生的氢气与氧气混合受热易爆炸,由此分析出通氩气的目的。由钠的性质推知其保存取用等注意事项。

易错点

信息把握不当,实验目的不明确。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

1;2;4;2;1;2;

解析

该反应中H元素化合价由0价变为﹣1价、Na元素化合价由0价变为+1价,转移电子总数为4,根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,

考查方向

氧化还原反应方程式的配平

解题思路

利用电子守恒进行配平

易错点

得失电子守恒法的运用

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

过滤;蒸馏;

解析

分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,②中加入的溶剂是异丙胺,NaBH4溶解与异丙胺、Na2SiO3不溶于异丙胺,所以第②步分离采用的方法是过滤;熔沸点相差较大的可以采用蒸馏方法,异丙胺沸点:33℃,将滤液采用蒸馏的方法分离,得到异丙胺和固体NaBH4,

考查方向

化学实验基本操作

解题思路

根据混和物的不同,选择合适的分离方法。

易错点

化学实验基本操作

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)△H=﹣216.0kJ/mol.

解析

NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),n(NaBH4)==0.1mol,在25℃、101kPa下,每消耗0.1molNaBH4(s)放热21.6kJ,则消耗1molNaBH4(s)放热216.0kJ,则热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)△H=﹣216.0kJ/mol,

考查方向

热化学反应方程式的书写

解题思路

根据已知信息计算出每摩尔NaBH4(s)放出的热,再书写热化学反应方程式。

易错点

反应热的计算及热化学反应方程式的书写规则。