选择题6.0分
化学

7.硼氢化钠(NaBH4)为白色粉末,容易吸水潮解,可溶于异丙胺(熔点:-101℃,沸点:33℃),在干空气中稳定,在湿空气中分解,是无机合成和有机合成中常用的选择性还原剂。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:

下列说法不正确的是()

A

实验室中取用少量钠需要用到的实验用品有镊子、滤纸、玻璃片和小刀

B

操作②、操作③分别是过滤与蒸发结晶

C

反应①加料之前需将反应器加热至100℃以上并通入氩气

D

反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

A、由于钠的硬度较小,且保存在煤油中,所以取用少量钠需要用滤纸吸干煤油,再用镊子、小刀在玻璃片上切割,故A正确;

B、根据上面的分析可知,操作②、操作③分别是过滤与蒸馏,故B错误;

C、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,所以反应①加料之前需将反应器加热至100℃以上并通入氩气排尽装置中的空气和水蒸气,故C正确;

D、反应①中发生的反应为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,反应中氢气中氧化剂,钠是还原剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故D正确。

故选B。

考查方向

制备实验方案的设计。

解题思路

NaBO2、SiO2、Na和H2在一定条件下反应生成NaBH4、Na2SiO3,NaBH4容易吸水潮解,可溶于异丙胺,在干空气中稳定,在湿空气中分解,为防止NaBH4水解,可将生成的NaBH4、Na2SiO3溶于异丙胺,NaBH4溶解于异丙胺、Na2SiO3不溶于异丙胺,难溶性固体和溶液采用过滤方法分离,所以操作②为过滤,通过过滤得到滤液和滤渣,滤渣成分是Na2SiO3;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,所以操作③为蒸馏,

A、由于钠的硬度较小,且保存在煤油中,所以取用少量钠需要用滤纸吸干煤油,再用镊子、小刀在玻璃片上切割;

B、根据上面的分析可知,操作②、操作③分别是过滤与蒸馏;

C、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,所以反应①加料之前需将反应器加热至100℃以上并通入氩气排尽装置中的空气和水蒸气;

D、反应①中发生的反应为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,反应中氢气中氧化剂,钠是还原剂,据此判断氧化剂与还原剂的物质的量之比。

易错点

本题考查物质制备实验方案设计,为高频考点,侧重考查学生分析推断及知识综合应用能力,涉及物质分离提纯、氧化还原反应、实验基本操作等知识点,综合性较强且较基础,难点是分析流程图中发生的反应、基本操作等,题目难度中等。

知识点

干燥仪器