精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】NaBH4容易与H+反应产生氢气而成为储氢材料研究的热点。以硼酸为原料制备NaBH4的一种工艺流程如下图所示:

已知: ①H3BO3电离:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+

②反应1: H3BO3+3CH3OH B(OCH3)3+3H2O

③反应2:B(OCH3)3+4NaH= NaBH4+ 3CH3ONa

(1)H3BO3____元酸,NaH的电子式为_______________

(2)NaBH4与水剧烈反应放出H2。反应的化学方程式为________________

(3)反应1属于______(填有机反应类型),反应过程中蒸出B(OCH3)3的目的是__________

(4)“水解”时产生的大量NaOH,减缓了NaBH4与水的反应。在该步骤中,与水反应生成大量NaOH的物质是_________

(5)“分离”后得到NaBH4的异丙醇溶液。操作甲是_____________

(6)上述流程中可以循环使用的物质是____________

(7)以惰性电极电解Na[B(OH)4]与NaOH 混合溶液也能制得NaBH4。阴极的电极反应式为___

【答案】 NaBH4+4H2O=Na[B(OH)4]+4H2 取代(或酯化)反应 降低生成物的浓度,有利于反应1向正反应方向移动 CH3ONa、NaH 蒸馏 CH3OH、异丙醇 [B(OH)4]+8e+4H2O=BH4-+8OH

【解析】考查化学工艺流程,(1)判断某酸属于几元酸,看电离出H的个数,根据信息①,H3BO3只能电离出一个H,因此H3BO3属于一元酸;NaHNa显+1价,H显-1价,NaH属于离子化合物,因此NaH的电子式为;(2)NaBH4Na显+1价,B显+3价,H显-1价,H2OH显+1价,因此发生化学方程式为NaBH4+4H2O=NaB(OH)4+4H2↑;(3)根据信息②,CH3OH属于醇,H3BO3属于含氧酸,因此CH3OHH3BO3发生取代反应或酯化反应;信息②,反应1属于可逆反应,蒸出B(OCH3)3,降低生成物的浓度,促使反应向正反应方向进行,提高原料的利用;(4)反应2中加入NaH,水解时加入H2O,因此NaHH2O反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,CH3ONa+H2O=CH3OH+NaOH,因此该步骤中,与水反应生成大量的NaOH的物质是NaHCH3ONa;(5)NaHB4的异丙醇溶液,它们互为混合,利用其沸点不同,采用蒸馏的方法进行分离;(6)根据流程,循环使用的物质是CH3OH和异丙醇;(7)制备NaBH4,H的化合价降低,在阴极上得到电子,因此阴极反应式为[B(OH)4]+8e+4H2O=BH4+8OH

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下图转化关系中的m、n、p、q均含氯元素的常见物质,其中p、q为酸,n为单质,下列叙述不正确的是(  )

A. n在标况下的密度约为3.17 g·L-1

B. 反应③中物质n与电子转移的物质的量相等

C. p氧化性强于q

D. 四步反应均为氧化还原反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】铜的相关化合物在生产生活中具有重要的作用。回答下列问题

(1)铜元素在周期表中的位置是______________基态铜原子中核外电子占据最高能层的符号是_________________占据该最高能层的电子数为__________________

(2)在一定条件下,金属相互化合形成的化合物称为金属互化物Cu9Al4、Cu5Zn8等。某金属互化物具有自范性原子在三维空间里呈周期性有序排列该金属互化物属于__________(填“晶体”或“非晶体”)。

(3)铜能与类卤素[(SCN)2]反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为______________。 (SCN)2对应的酸有硫氰酸(H-S-CN)、异硫氰酸(H-N=C=S)两种。理论上前者沸点低于后者其原因是____________________________

(4)铜晶体中铜原子的堆积方式为面心立方堆积每个铜原子周围距离最近的铜原子个数为________

(5)铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图所示其晶胞边长为a nm,该金属互化物的密度为____________(用含a、NA的代数式表示)g·cm-3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】有机物M为海洋天然产物(一)-PavidolideB不对称全合成的中间体之一,结构简式如下图。下列有关M的说法不正确的是

A. 分子式为C10H14O

B. 可发生取代反应加成反应、聚合反应

C. 分子中所有碳原子都在同一平面上

D. 苯环上连有-OH和-C4H9的M的同分异构体有12种

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】如图所示,甲池的总反应式为:N2H4+O2=N2+H2O,下列关于该电池工作时的说法正确的是( )

A. 该装置工作时,Ag电极上有气体生成

B. 甲池中负极反应为N2H4-4e-=N2+4H+

C. 甲池和乙池中的溶液的pH均减小

D. 当甲池中消耗0.1molN2H4时,乙池中理论上最多产生6.4g固体

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】设NA为阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是

A. 6.02×1022个H2SO分子在水中可电离生成2NA个H+

B. 在0℃、101kPa时,22.4L氢气中含有NA个氢原子

C. 14g氮气中含有7NA个电子

D. NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比为7︰4

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】以异丙苯(A)为原料合成(±)-水芹醛(C10H16O)的路线如下:

(1)(土)-水芹醛的官能团名称为_____________

(2)G→H反应的方程式为_____________

(3)H→I的反应类型为_____________

(4)B、K的结构简式分别为__________________________

(5)鉴别J和(土)一水芹醛可选用的试剂为___________

a.NaHCO3溶液 b.溴水 c.酸性KMnO4溶液 d.新制Cu(OH)2

(6)满足下列条件的D的同分异构体有___种,其中核磁共振氢谱为1:1:2:2:6的结构简式为____

①能与金属钠反应产生氢气;

②不能使FeCl3溶液显色;

③含有苯环且苯环上不超过两个取代基。

(7)依据题中信息,参照上述路线,以为原料,选择必要试剂设计的合成路线____________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】工业上通过电化学原理在铝片表面形成氧化膜来提高其抗腐蚀能力,工作原理如下图所示。列说法正确的是

A. 碳棒可用任意金属代替,其作用是传递电流

B. 通电一段时间后,溶液的pH增大

C. 通电后电子被强制从碳棒流向铝片使铝表面形成氧化膜

D. 可通过调节滑动变阻器来控制氧化膜的形成速度

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列变化中,一定要加入适当的还原剂才能实现的是( )
A.KMnO4→MnO2
B.HCl→Cl2
C.Fe2O3→Fe
D.CaO→CaCO3

查看答案和解析>>

同步练习册答案