Question

【题目】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，可溶于异丙胺（沸点：33℃）。

（1）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。

（2）请配平第①步反应的化学方程式：□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2=□NaBH4+□Na2SiO3 ______________

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

（4）NaBH4（s）与水（l）反应生成NaBO2（s）和氢气（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_______。

Answer 1

【答案】除去反应器中的水蒸气和空气 煤油 镊子 滤纸 1、2、4、2、1、2 过滤 蒸馏 NaBH4（s）+2H2O(l) = NaBO2（s）+4H2(g) △H=-216kJ/mol

【解析】

（1）由于NaBH4常温下能与水反应，且Na比较活泼，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，其目的是除去反应器中的水蒸气和空气，避免影响反应；常温下Na易与空气中O2、H2O等反应，故少量金属钠保存在煤油里，以隔绝空气；实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有镊子（用镊子夹取钠块），滤纸（滤纸吸干表面的煤油），玻璃片和小刀等；

（2）根据氧化还原反应原理，得失电子总数相等，结合原子守恒可以配平此反应为：NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=NaBH4+2Na2SiO3；

（3）从流程图中可以看出第②步分离的是固体和液体混合物，所以选用过滤的方法；第③步分离（NaBH4）并回收溶剂，只能先将溶剂蒸发再冷凝回收，即蒸馏的方法分离；

（4）n(NaBH4)=3.8g÷38g/mol=0.1mol，每消耗3.8克NaBH4（s）放热21.6kJ，则消耗1molNaBH4放热216kJ，故热化学方程式为：NaBH4（s）+2H2O(l) = NaBO2（s）+4H2(g) △H=-216kJ/mol。