Question

【題目】硼氫化鈉（NaBH4）在化工等領域具有重要的應用價值，某研究小組采用偏硼酸鈉NaBO2為主要原料制備NaBH4，其流程如下：

已知：NaBH4常溫下能與水反應，可溶于異丙胺（沸點：33℃）。

（1）在第①步反應加料之前，需要將反應器加熱至100℃以上并通入氬氣，該操作的目的是_____，原料中的金屬鈉通常保存在____中，實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。

（2）請配平第①步反應的化學方程式：□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2=□NaBH4+□Na2SiO3 ______________

（3）第②步分離采用的方法是______；第③步分離（NaBH4）并回收溶劑，采用的方法是______。

（4）NaBH4（s）與水（l）反應生成NaBO2（s）和氫氣（g），在25℃，101kPa下，已知每消耗3.8克NaBH4（s）放熱21.6kJ，該反應的熱化學方程式是_______。

Answer 1

【答案】除去反應器中的水蒸氣和空氣 煤油 鑷子 濾紙 1、2、4、2、1、2 過濾 蒸餾 NaBH4（s）+2H2O(l) = NaBO2（s）+4H2(g) △H=-216kJ/mol

【解析】

（1）由于NaBH4常溫下能與水反應，且Na比較活潑，在第①步反應加料之前，需要將反應器加熱至100℃以上并通入氬氣，其目的是除去反應器中的水蒸氣和空氣，避免影響反應；常溫下Na易與空氣中O2、H2O等反應，故少量金屬鈉保存在煤油里，以隔絕空氣；實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有鑷子（用鑷子夾取鈉塊），濾紙（濾紙吸干表面的煤油），玻璃片和小刀等；

（2）根據氧化還原反應原理，得失電子總數相等，結合原子守恒可以配平此反應為：NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=NaBH4+2Na2SiO3；

（3）從流程圖中可以看出第②步分離的是固體和液體混合物，所以選用過濾的方法；第③步分離（NaBH4）并回收溶劑，只能先將溶劑蒸發(fā)再冷凝回收，即蒸餾的方法分離；

（4）n(NaBH4)=3.8g÷38g/mol=0.1mol，每消耗3.8克NaBH4（s）放熱21.6kJ，則消耗1molNaBH4放熱216kJ，故熱化學方程式為：NaBH4（s）+2H2O(l) = NaBO2（s）+4H2(g) △H=-216kJ/mol。