硼*化*(NaBH4，硼為+3價)為白*粉末，在乾燥空氣中穩定，在潮濕空氣中分解，是常用的還原劑。偏硼**（N...

問題詳情：

硼*化*(NaBH4，硼為+3價)為白*粉末，在乾燥空氣中穩定，在潮濕空氣中分解，是常用的還原劑。偏硼**（NaBO2）易溶於水，不溶於乙醇，易水解。目前有多種工藝可製備NaBH4。

（1）用硼精礦（含有一定量B2O3，及Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質）製取NaBH4的流程如下：

① “溶解”時，B2O3與NaOH反應生成了NaBO2，反應離子方程式為________。

② “除硅鋁”步驟加入CaO，而不加入CaCl2的原因有：能將硅、鋁以沉澱除去；儘量不帶入雜質離子；________。

③ “*作2”是將濾液蒸發、結晶、洗滌，其中洗滌選用的試劑最好是________。

④ “反應1”是MgH2與NaBO2混合得到NaBH4和MgO，其化學方程式為________。

（2）我國孫彥平採用耐腐蝕電極材料，以陽離子交換膜為隔離膜，電解偏硼**的鹼溶液，也可以高效製備NaBH4。該工藝陽極產物為________，*極電極方程式為________。

【回答】

略    略    乙醇    略    O2    略   

【解析】

分析：本題以硼精礦為原料製備NaBH4的流程為載體，考查流程的分析、離子方程式的書寫、鹽類水解的應用、基本實驗*作、電解原理。硼精礦中加入NaOH溶解，其中B2O3、Al2O3、SiO2分別轉化成溶於水的NaBO2、NaAlO2、Na2SiO3進入濾液；濾液中加入CaO將硅鋁以沉澱除去；將NaBO2與MgH2反應得到NaBH4和MgO。電解NaBO2的鹼溶液製備NaBH4，NaBH4中H元素的化合價為-1價，NaBH4為*極產物。

詳解：（1）①“溶解”時，B2O3與NaOH反應生成NaBO2和H2O，反應的化學方程式為B2O3+2NaOH=2NaBO2+H2O，離子方程式為B2O3+2OH-=2BO2-+H2O。

②根據流程加入CaO將硅鋁轉化為Na2O·3CaO·Al2O3·nSiO2沉澱而除去；根據題意“NaBO2易水解”，加入CaO使溶液呈鹼*，抑制NaBO2的水解，而CaCl2溶液呈中*，不能抑制NaBO2的水解，所以“除硅鋁”步驟中加入CaO，而不加入CaCl2。

③“*作2”將濾液蒸發、結晶、洗滌得到NaBO2，根據“NaBO2易溶於水、不溶於乙醇、易水解”，為了減少NaBO2的溶解損失和水解，洗滌選用的試劑最好為乙醇。

④NaBH4中B為+3價，則NaBH4中H為-1價。“反應1”是MgH2與NaBO2混合得到NaBH4和MgO，該反應前後元素的化合價不變，該反應為非氧化還原反應，根據原子守恆，反應的化學方程式為2MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO。

（2）電解NaBO2的鹼溶液製備NaBH4，NaBH4中B為+3價，則NaBH4中H為-1價，NaBH4為還原產物，在*極生成；根據放電順序，陽極電極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2O，陽極產物為O2；*極電極反應式為BO2-+8e-+6H2O=BH4-+8OH-。

知識點：電解原理

題型：綜合題