Question

11．硼酸（H₃BO₃）是生产硼的化合物的基本原料．
（1）已知H₃BO₃的电离常数为5.8×10^-10，H₂CO₃的电离常数为K₁=4.4×10^-7、K₂=4.7×10^-11．向盛有饱和硼酸溶液的试管中，滴加0.1mol/L Na₂CO₃溶液，不能（填“能”或“不能”）观察到气泡逸出．
（2）已知H₃BO₃与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H₃BO₃+OH^-=B（OH）₄^-，硼酸属于一元弱酸．（填“一”或“二”或“三”）
（3）硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成硼酸甲酯B（OCH₃）₃，B（OCH₃）₃可与NaH反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠（NaBH₄）．
①写出生成B（OCH₃）₃的化学方程式H₃BO₃+3CH₃OH$\stackrel{浓H_{2}SO_{4}}{?}$B（OCH₃）₃+3H₂O，其反应类型为取代反应．
②NaBH₄中氢元素的化合价为-1，写出NaH的电子式Na⁺[：H]^-．
③用NaBH₄和过氧化氢可以设计成一种新型碱性电池．该电池放电时，每摩尔NaBH₄释放8mole^-．写出这种电池放电时总反应的离子方程式BH₄^-+4H₂O₂=B（OH）₄^-+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据强酸制弱酸的反应原理分析解答；
（2）H₃BO₃电离除生成B（OH）₄^-外还生成H⁺；
（3）①硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B（OCH₃）₃，所以方程式为：H₃BO₃+3CH₃OH$\stackrel{浓H_{2}SO_{4}}{?}$B（OCH₃）₃+3H₂O；基团OCH₃代替B（OH）₃结构中OH基团；
②根据化合价代数和为0计算；NaH为离子化合物；
③1mol过氧化氢得到2mol的电子，所以1molNaBH₄在负极放电，正极要4mol的过氧化氢．

解答 解：（1）H₃BO₃的电离常数为5.8×10^-10，H₂CO₃的电离常数为K₁=4.4×10^-7，因5.8×10^-10＜4.4×10^-7，所以不能观察到气泡逸出，
故答案为：不能；
（2）硼酸电离出四羟基和硼酸根和氢离子，方程式为：H₃BO₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺，所以该酸属于一元酸，故答案为：一；
（3）①硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B（OCH₃）₃，所以方程式为：H₃BO₃+3CH₃OH$\stackrel{浓H_{2}SO_{4}}{?}$B（OCH₃）₃+3H₂O；基团OCH₃代替B（OH）₃结构中OH基团，所以是取代反应，
故答案为：H₃BO₃+3CH₃OH$\stackrel{浓H_{2}SO_{4}}{?}$B（OCH₃）₃+3H₂O；取代反应；
②根据化合价代数和为0，钠+1价，B元素+3价，所以氢元素是-1价，NaH为离子化合物，由Na⁺和H^-离子组成，电子式为Na⁺[：H]^-，
故答案为：-1；Na⁺[：H]^-；
③1mol过氧化氢得到2mol的电子，所以1molNaBH₄在负极放电，正极要4mol的过氧化氢，所以总放电反应的离子方程式为：BH₄^-+4H₂O₂=BO₂^-+6H₂O，
故答案为：BH₄^-+4H₂O₂=BO₂^-+6H₂O．

点评 本题考查了电离方程式的书写、化学方程式书写、电子式、电化学等知识，题目难度中等，试题涉及的知识点较多，充分考查了学生对所学知识的掌握情况．