Question

【题目】硼氢化钠(NaBH4)具有优良的还原性，在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。利用硼精矿(主要成分为B2O3，含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等制取NaBH4的流程如图：

已知：偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，不溶于醇，在碱性条件下稳定存在，回答下列问题：

(1)写出加快硼精矿溶解速率的措施______写一种。

(2)操作1为______，滤渣主要成分为______。

(3)除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；②______．

(4)氢化镁(MgH2)中H元素的化合价为______；MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应1，其化学方程式为：______。

(5)如图在碱性条件下，在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠，写出阴极室的电极反应式______。

(6)硼氢化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，从而变废为宝，写出该反应的离子方程式______。

Answer 1

【答案】将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等 过滤 Fe(OH)3 提供碱性溶液抑制NaBO2水解 -1 2MgH2+ NaBO2= NaBH4+2MgO BO2-+6H2O+8e-= BH4-+8OH- 4Cu2++ BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O

【解析】

硼精矿碱浸时，生成偏硼酸钠、偏铝酸钠、硅酸钠的混合液，氯化铁不溶于碱，则滤渣为氢氧化铁；向滤液中加入氧化钙，除去硅、铝元素，生成固体Na2O3CaOAl2O3nSiO2，过滤后，加入氢化镁，生成硼氢化钠和氧化镁。

(1)将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等都可以加快硼精矿溶解速率；

(2)根据以上分析，操作1为过滤，滤渣主要成分为Fe(OH)3；

(3)因为在NaBO2溶液除去硅铝，NaBO2易溶于水，在碱性条件下稳定存在，所以除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；②提供碱性溶液抑制NaBO2水解；

(4)根据化合价代数和为0，则氢化镁(MgH2)中H元素的化合价为-1；MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应生成NaBH4和MgO，则反应方程式为：2MgH2+ NaBO2= NaBH4+2MgO；

(5)在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠，则阴极室BO2-得电子发生还原反应生成BH4-，则电极反应式为：BO2-+6H2O+8e-= BH4-+8OH-；

(6)硼氢化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，则反应的离子方程式为：4Cu2++ BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O。