Question

【題目】硼氫化鈉(NaBH4)在有機合成中被稱為“萬能還原劑”，它的特點是性能穩(wěn)定，還原時有選擇性。采用NaBO2、SiO2、Na、H2為原料制備NaBH4的流程如圖所示。

已知：NaBH4常溫下能與水反應(yīng)，可溶于異丙胺(沸點：33 ℃)。

(1)NaBH4中含有的化學鍵類型為____________________。

(2)制取NaBH4的化學方程式為_________________________________________________；

在該反應(yīng)加料之前，需要將反應(yīng)容器加熱至100 ℃以上并通入氬氣，通入氬氣的目的是__ 。

(3)在強堿性條件下，常用NaBH4處理含Au3+的廢液生成單質(zhì)Au，已知，反應(yīng)后硼元素以BO2形式存在，反應(yīng)前后硼元素化合價不變，且無氣體生成，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______ 。

(4)物質(zhì)X的化學式為__________；以上流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_________。

Answer 1

【答案】離子鍵、共價鍵 排出反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣 8Au3++3BH4+24OH=8Au+3BO2+18H2O Na2SiO3 異丙胺

【解析】

NaBO2、二氧化硅、鈉和氫氣加熱到100℃以上生成了硼氫化鈉，同時生成硅酸鈉。加入異丙胺，硼氫化鈉溶于異丙胺，進入到溶液中，硅酸鈉不溶于異丙胺，過濾出來，即是物質(zhì)X。將溶液蒸餾，把異丙胺蒸餾出去，剩下的固體即為硼氫化鈉。

（1）在硼氫化鈉中存在著鈉離子和硼氫根離子，兩種離子之間是離子鍵，BH4-中B和H之間是共價鍵。故答案為：離子鍵、共價鍵；

（2）NaBO2、二氧化硅、鈉和氫氣加熱到100℃以上生成了硼氫化鈉，同時生成硅酸鈉。因為硼氫化鈉能跟水發(fā)生反應(yīng)且有很強的還原性，所以通入氬氣，排除反應(yīng)器中的水蒸汽和空氣。故答案為：，排出反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣；

（3）硼氫化鈉中氫是負一價，體現(xiàn)出很強的還原劑，把Au3+還原成單質(zhì)，氫本身化合價升高，由于無氣體生成，所以氫變成正一價，再根據(jù)溶液是強堿性，寫出離子方程式：8Au3++3BH4+24OH=8Au↓+3BO2+18H2O；

（4）第一步反應(yīng)生成硼氫化鈉的同時還生成硅酸鈉，硼氫化鈉溶于異丙胺，而硅酸鈉不溶，過濾后物質(zhì)X是硅酸鈉。流程最后蒸餾出去的異丙胺可以循環(huán)使用。故答案為：Na2SiO3，異丙胺。